使用單片機對激光器驅動電源的程序化控制，不僅能夠有效地實現上述功能，而且可提高整機的自動化程度。同時為激光器驅動電源性能的提高和擴展提供了有利條件。

 　　1 總體結構框圖

　　本系統(tǒng)原理如圖1所示，主要實現電流源驅動及保護、光功率反饋控制、恒溫控制、錯誤報警及鍵盤顯示等功能，整個系統(tǒng)由單片機控制。本系統(tǒng)中選用了C8051F單片機。C8051F單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片(SOC)，他在一個芯片內集成了構成一個單片機數據采集或控制系統(tǒng)所需要的幾乎所有模擬和數字外設及其他功能部件，如本系統(tǒng)中用到的ADC和DAC。這些外設部件的高度集成為設計小體積、低功耗、高可靠性、高性能的單片機應用系統(tǒng)提供了方便，也大大降低了系統(tǒng)的成本。光功率及溫度采樣模擬信號經放大后由單片機內部A/D轉換為數字信號，進行運算處理，反饋控制信號經內部D/A轉換后再分別送往激光器電流源電路和溫控電路，形成光功率和溫度的閉環(huán)控制。光功率設定從鍵盤輸入，并由LED數碼管顯示激光功率和電流等數據。

　　2 半導體激光器電源控制系統(tǒng)設計

　　目前，凡是高精密的恒流源，大多數都使用了集成運算放大器。其基本原理是通過負反作用，使加到比較放大器兩個輸入端的電壓相等，從而保持輸出電流恒定。并且影響恒流源輸出電流穩(wěn)定性的因素可歸納為兩部分：一是構成恒流源的內部因素，包括：基準電壓、采樣電阻、放大器增益(包括調整環(huán)節(jié))、零點漂移和噪聲電壓;二是恒流源所處的外部因素，包括：輸入電源電壓、負載電阻和環(huán)境溫度的變化。

　　2.1 慢啟動電路

　　半導體激光器往往會因為接在同一電網上的多種電器的突然開啟或者關閉而受到損壞，這主要是由于開關的閉合和開啟的瞬間會產生一個很大的沖擊電流，就是該電流致使半導體激光器損壞，介于這種情況，必須加以克服。因此，驅動電源的輸入應該設計成慢啟動電路，以防損壞，如圖2所示：左邊輸入端接穩(wěn)壓后的直流電壓，右邊為輸出端。整個電路的結構可看作是在射級輸出器上添加了兩個Ⅱ型濾波網絡，分別由L1，C1，C2和L2，C6，C7組成。電容C5構成的C型濾波網絡及一個時間延遲網絡。慢啟動輸入電壓V在開關和閉合的瞬間產生大量的高頻成分，經過圖中的兩個Ⅱ型網絡濾出大部分的高頻分量，直流以及低頻分量則可以順利地經過。到達電阻R和C組成的時間延遲網絡，C2和C4并聯(lián)是為了減少電解電容對高頻分量的電感效應。

　　2.2 恒流源電路的設計

　　為了使半導體激光器穩(wěn)定工作，對流過激光器的電流要求非常嚴格，供電電路必須是低噪聲的穩(wěn)定恒流源驅動，具體電路如圖3所示。