半導體激光器不僅具有體積小 、質量輕 、轉換效率高、省電、能直接調制等優(yōu)點 ，而且半導體激光器的制造工藝與半導體電子器件和集成 電路的生產工藝兼容 ，便于與其他器件實現單片光電子集成 ，因此已經在科研 、工業(yè) 、軍事 、醫(yī)療等領域得到了 日益廣泛的應用。在正常條件下使用的半導體激光器有很長的工作壽命 ，然而，半導體激光器如果在不適當的工作或存放條件下，會造成性能的急劇惡化乃 至失效。在醫(yī)療器械 中使用 的半導體激光器，由于對輸出功率更是有著 比較嚴格 的要求 ，為其設計一款精度較高、性能可靠 、經濟 、耐用的驅動電源就顯得尤為重要。

半導體激光器的核心是PN結一旦被擊穿或諧振腔面部分遭到破壞，則無法產生非平衡載流子和輻射復合，視其破壞程度而表現為激光器輸出降低或失效。

造成LD損壞的原因主要為腔面污染和浪涌擊穿。腔面污染可通過凈化工作環(huán)境來解決，而更多的損壞緣于浪涌擊穿。浪涌會產生半導體激光器PN結損傷或擊穿，其產生原因是多方面的，包括：①電源開關瞬間電流;②電網中其它用電裝備起停機;③雷電;④強的靜電場等。實際工作環(huán)境下的高壓、靜電、浪涌沖擊等因素將造成LD的損壞或使用壽命縮短，因此必須采取措施加以防護。

為提高半導體激光器光功率輸出的穩(wěn)定性，并保證激光器安全、可靠工作，可按以下介紹設計半導體激光電源。驅動電源主電路采用同步DC/DC方式，輸出效率高;驅動電路可以產生200kHz觸發(fā)脈沖，可降低輸出電流的紋波，保證激光器輸出功率穩(wěn)定;驅動電路帶有過壓比較器及過流比較器，保證激光器安全工作。驅動電源在20A工作時效率達到85%以上，紋波小于5%

半導體激光管(LD)和普通二極管采用不同工藝，但電壓和電流特性基本相同。在工作點時，小電壓變化會導致激光管電流變化較大。此外電流紋波過大也會使得激光器輸出不穩(wěn)定。二極管激光器對它的驅動電源有十分嚴格的要求;輸出的直流電流要高、電流穩(wěn)定及低紋波系數、高功率因數等。隨著激光器的輸出功率不斷加大，需要高性能大電流的穩(wěn)流電源來驅動。為了保證半導體激光器正常工作，需要對其驅動電源進行合理設計。并且隨著高頻、低開關阻抗的MOSFET技術的發(fā)展，采用以MOSFET為核心的開關電源出現，開關電源在輸出大電流時，紋波過大的問題得到了解決。

由于大電流激光二極管很容易受到過電壓，過電流損傷，所以高功率僅僅有大電流開關模塊還不能滿足高功率二極管激光器的要求，還需要相應的保護電路。要保證電壓、電流不要過沖。因此，需要提出一整套切實可行的技術措施，來滿足高功率二極管激光器的需要。

恒流源電路

LD供電電路是一個恒流源。ETC公司恒流源驅動芯片HY6340為核心元件。供電電壓VEE的穩(wěn)定對輸出恒流信號的穩(wěn)定起著重要作用，因此采用多重濾波技術，將VEE的紋波控制在lmV以下，保證HY6340芯片輸出端12、13、14引腳信號的穩(wěn)定。調節(jié)5引腳和6引腳到VEE之間的電壓可以分別設定過流保護閥值和過溫保護值。在恒定電流工作方式下，通過調節(jié)21引腳的輸出電平來控制輸出電流的大小在0~1.5A之間連續(xù)可調。

處理單元

選用Silicon公司的C8051F020為數字處理單元。在掃描按鍵功能實現中使用了CH451，芯片內置去抖功能和鍵盤中斷功能，可以節(jié)省單片機的內部運行時間，確保按鍵讀取的準確性。

外圍電路

為實現調制信號輸出電壓的獨立可調，在輸出端添加了兩級輸出運放U14A和U14B，考慮到帶寬要求所以放大器選用Maxim公司的高速運放MAX4215。利用高速運算放大器組成減法電路，使得輸出信號由原來的對稱于地電位的2Vp-p變?yōu)橐?.5V電壓為中心的2Vp-p。當需要外接調制電路時則啟動核心單元控制繼電器，從而達到內置調制電路和外接調制源之間的轉換。