目前，隨著現(xiàn)代電子激光技術(shù)飛速發(fā)展，半導(dǎo)體激光器件也同步發(fā)展起來，對于激光
功率器的檢測與控制顯得尤為重要。雖然廣泛運用在軍事，工業(yè)，醫(yī)療中，但在實際使用
中半導(dǎo)體激光器存在的主要問題是器件的功率不穩(wěn)定。本課題設(shè)計的是一種基于單片機實
現(xiàn)半導(dǎo)體激光器功率高穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。采用自動功率控制電路實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器的光
功率穩(wěn)定，自動功率控制電路通過采光將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，處理之后進入單片機系統(tǒng)，
由單片機芯片控制半導(dǎo)體激光功率器的光強大小，改變光導(dǎo)管的電流大小，通過A/D 轉(zhuǎn)換
調(diào)整電路和單片機芯片組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使激光器的功率維持在一個恒定的范圍。
關(guān)鍵詞：單片機 半導(dǎo)體 激光器 輸出功率 自動控制

摘要............................................................................................................................................. I
Abstract.......................................................................................................................................... II
目錄............................................................................................................................................ III
1 引言...................................................................................................................................... 1
1.1 研究目的和意義............................................................................................................. 1
1.2 國內(nèi)外發(fā)展背景及研究動態(tài)......................................................................................... 2
1.3 本課題主要研究內(nèi)容及設(shè)計工作................................................................................. 3
2 激光功率檢測關(guān)鍵檢測器件特性與原理............................................................................... 4
2.1 半導(dǎo)體激光器................................................................................................................. 4
2.1.1 種類、激勵方式及優(yōu)缺點................................................................................... 4
2.1.2 工作原理............................................................................................................... 5
2.1.3 功率-電流輸出特性.............................................................................................. 6
2.1.4 閾值電流溫度特性............................................................................................... 7
2.1.5 波長模式等其他特性........................................................................................... 7
2.2 光電二極管和發(fā)光二極管............................................................................................. 8
2.2.1 光電子器件........................................................................................................... 8
2.2.2 光電二極管........................................................................................................... 9
2.2.3 發(fā)光二級管........................................................................................................... 9
2.3 單片機C8051F330 特性及功能...................................................................................11
2.3.1 C8051F330 主要特性..........................................................................................11
2.3.2 10 位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器............................................................................................... 12
2.3.3 比較器................................................................................................................. 13
2.3.4 10 位電流輸出DAC........................................................................................... 13
3 半導(dǎo)體激光器功率檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計............................................................................. 14
IV
3.1 半導(dǎo)體激光器的溫度一驅(qū)動電流一光功率特性....................................................... 14
3.2 恒流源電路設(shè)計........................................................................................................... 15
3.2.1 恒流源電路工作原理......................................................................................... 15
3.2.2 恒流源的選擇..................................................................................................... 16
3.2.3 電壓一電流轉(zhuǎn)換設(shè)計......................................................................................... 17
3.3 自動功率控制電路設(shè)計............................................................................................... 18
3.3.1 自動功率控制原理............................................................................................. 18
3.3.2 光電轉(zhuǎn)換及前置放大電路................................................................................. 20
3.4 功率檢測實驗............................................................................................................... 21
3.5 參數(shù)的選擇及計算....................................................................................................... 22
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計..............................