雙通道半導體激光電源控制技術研究

張 歡

（江蘇安全技術職業學院，江蘇 徐州 221000）

0 引 言

半導體激光技術在我國的高端技術領域應用廣泛，包括光纖通信、自由空間光通信、激光指示、高速打印、固體激光泵浦源和醫療領域等。對于雙通道半導體激光電源控制技術來講，半導體激光器作為其核心元件，具有效率高、可靠性能耗、體積小、重量輕及壽命長等優勢，在信息光電子領域中起著越來越重要的作用。因此，要加強對雙通道半導體激光電源控制技術的研究，提高技術水平，推動我國半導體技術的進步和發展。

1 系統結構

在雙通道半導體激光電源控制中，系統結構對于電源控制有著重要作用。在進行電源控制系統結構的設置中，加強對系統結構的科學設置，并在設置中按照雙通道半導體激光電源控制系統的運行情況進行設計，以保障其正常的運行[1]。

在雙通道半導體的激光電源系統結構設計中，如圖1所示，首先在系統結構設計中，要先了解半導體激光電源控制的系統結構。在進行系統結構設計前，根據實際情況進行設計，可以借助外國先進的半導體設計經驗，對我國的半導體激光電源控制進行創新和改革，提高半導體激光電源控制設計的水平[2]。此外，在進行系統結構設計中，要加強對雙通道激光電源控制系統的科學調節，在穩定系統結構的功率和波長后，保障系統結構的安全穩定運行。系統結構設計中，可以先進行測試，然后設計系統結構。在溫度控制方面，要采用專家智能硬件PID控制方式控制半導體制冷器，準確控制溫度。同時，在系統結構設計中，為了得到穩定的輸出功率和波長，要精確控制驅動電流，使得半導體激光電源控制的系統結構能夠得到穩定的輸出功率和波長，保障電源控制的正常運行[3]。

圖1 系統結構框圖

2 恒流源驅動控制

恒流驅動控制，在整個雙通道半導體激光電源控制系統中起到重要作用。電流源可以驅動激光器運行，808 nm和635 nm通道恒流源驅動主要是由鑰匙開關和單片機控制繼電器與三級管使能驅動，單片機用作調控電流值[4]。

在雙通道半導體激光電源控制中，恒流源驅動控制是其中的關鍵。隨著我國科學技術和信息技術的進步，智能化、數字化的建設成為現今社會發展的趨勢。因此，在進行恒流源驅動控制設計中，可以借助科學技術對雙通道半導體激光電源控制的恒流源驅動控制的運行建立信息監控系統，對恒流源驅動控制系統的運行進行實時監控。如果恒流源驅動控制運行中出現故障，信息系統可以對故障進行辨別[5]，之后檢修故障，保障激光電源控制的恒流源驅動控制的安全穩定運行。

驅動電路的電流調節范圍由電位器R12和R15的阻值大小控制。當調節電流驅動電路中的電位器使得808 nm和635 nm通道的電流調節范圍分別為0～3 A和0～1 A時，808 nm和635 nm通道電流分辨率分別為0.73 mA和0.24 mA。圖2是808 nm恒流驅動電路原理圖。

進行驅動電路調節時，要加強對技術人員的培訓。在恒流源驅動控制中，調節人員的技術水平是關鍵。一些技術人員在進行調節時技術水平不高，影響調節質量，因此提高技術人員的調節技術水平，使恒流源驅動控制能夠順利完成[6]。此外，在恒流源驅動控制中，加強對恒流源驅動控制的監督。在進行恒流源驅動控制系統的運行中，借助信息技術和科學技術，加強對恒流源驅動控制系統的監督，一旦出現問題，及時進行調節，保障恒流源驅動控制系統的安全穩定運行。

3 溫度控制系統

在雙通道半導體激光電源控制系統中，溫度控制系統的設計也是其中的重要一項。在雙通道半導體溫度控制系統中，常用的溫度傳感器有雙金屬片熱電偶、熱敏電阻器、鉑電阻及感溫鐵氧體等，都是雙通道半導體激光電源控制系統的溫度控制系統的重要傳感器，并在溫度控制系統中發揮著重要角色。其中，負溫度系數熱敏電阻由于價格實惠，在使用過程中精度高，在運行過程中安全穩定，使得其具有較好的優勢。在溫度傳感器采集溫度信號中，一般使用NTC熱敏電阻。此外，在雙通道半導體激光電源控制溫度中，要注意以下幾個問題。

第一，在進行溫度控制系統的設計中，設計人員要調查雙通道半導體的電源控制，了解實際情況后，根據半導體電源控制系統的運行情況設計溫度控制系統。

第二，在溫度控制系統中，要定時檢查溫度控制系統的運行。在檢查溫度控制系統的過程中，檢查人員可以定期記錄溫度控制系統的設備運行情況，保管運行資料作為以后半導體激光電源控制系統設計的資料。同時，在溫度控制系統中，如果發現溫度控制系統的設備運行出現故障，及時檢修設備，以保障溫度控制系統的安全穩定運行。

第三，溫度控制系統中，要加強對溫度控制系統的實時監督，借助科學技術和信息監測系統，監督溫度控制系統的運行，保障溫度控制系統的正常運行。同時，要采用科學的溫度調節法。一般采用電橋法，即主要根據調節電阻的大小進行溫度控制，進而控制雙通道半導體激光電源和溫度[7]。

溫度控制系統的設計中，可以采用PID調節電路的方式。調節過程中，根據雙通道半導體激光電源控制系統的運行情況進行調節。調節溫度控制時，要合理選擇積分、比例和微分參數，根據積分、比例和微分參數情況控制溫度。所以，借助PID調節方法，根據熱敏電阻分壓值與溫度設定電壓值差值，使得溫度控制系統能夠在PID調節的情況下實現自動轉換，提高溫度控制系統的運行效率，使得雙通道半導體激光電源控制系統實現智能化建設，推動雙通道半導體控制系統的智能化和數字化建設。此外，在溫度控制系統中，由于系統結構的設計較為簡單，加之其溫度控制的精度高，使得溫度控制的效果較好，提高了溫度控制的水平和效率，保障了雙通道半導體激光電源控制系統的科學性和嚴謹性。

4 測試與結論

在雙通道半導體激光電源控制系統中，通過上述設計，要控制雙通道半導體激光電源控制系統的性能，借助雙波長激光模塊檢測激光器電源控制系統的性能，檢測的環境溫度為室溫23 ℃，激光模塊工作溫度設置為25 ℃。測試時，主要對以下幾個方面進行測試。

首先，對激光功率穩定度進行測試。測試時，注意以下幾個問題。第一，在進行激光功率的穩定度測試前，要做好測試的準備工作。要調整測試儀器，使測試的儀器符合測試程序，并調整參數。第二，在激光功率的穩定度測試中，要加強對測試儀器的監督，并科學整理測試數據和資料，保障測試結果的科學性和嚴謹性。第三，在激光功率的穩定度測試中，要加強對測試方法的調整。由于測試過程中會出現各種問題，因此調整測試方式也是其中的重要問題。

其次，對激光波長及P/I特性曲線進行測試。用光譜儀對808 nm通道和635 nm通道的激光波長光譜進行測量得出光譜圖，測出中心波長分別為806.7 nm和634.3 nm。在不同驅動電流下，借助光譜儀對635 nm通道的激光波長進行測量，且激光峰值波長始終是在2 nm范圍內發生變化，表明驅動電流的改變對激光波長造成的影響較小。設定多個驅動電流，使用功率計分別對808 nm通道和635 nm通道的功率進行計算，并做線性擬合操作，能夠得到P/I特性曲線。兩個通道線性擬合的值均超出了0.998。

隨著我國科學技術的發展和信息技術的進步，對雙通道半導體激光電源控制的研究也在逐漸提高。而對雙通道半導體激光電源控制系統的研究中，對635 nm和808 nm不同類型的半導體進行分析時，得出了雙通道半導體激光電源控制系統的設計方案。在雙通道半導體激光電源控制系統中，采用雙通道半導體激光器驅動電源，借助恒流驅動，使得雙通道半導體激光電源控制系統實現了高穩定額、低紋波系數的電流源。恒流驅動在運用過程中，操作便捷，系統反應速度快，不受采樣精度的影響，得到了廣泛推廣。尤其在醫學領域，雙通道半導體激光電源控制系統的優勢，為醫學手術提供了較高的技術。例如，635 nm激光具有鎮痛、抑制破骨細胞吸收和促進傷口愈合的作用，使得病人的傷口能夠快速愈合；而808 nm弱光具有抑制細胞增生，也有促進傷口愈合的作用。但是，二者相比，635 nm和808 nm雙波長聯合治療能更加有效地促進傷口愈合。所以，在雙通道半導體電源控制技術中，借助激光技術，可提高半導體的技術水平。

5 結 論

隨著我國綜合國力的發展，我國高端技術得到了發展，尤其是在半導體技術領域，借助激光技術，對雙通道半導體的電源控制技術進行改善和創新，不斷推動著我國半導體技術的發展。因此，借助激光技術，通過創新電源控制的系統結構對橫流驅動進行控制，控制溫度系統，提高了雙通道半導體激光電源控制技術水平，推動了半導體技術的發展，促進了我國高端技術的進步。