隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體激光器技術(shù)已深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。半導(dǎo)體激光器具有其它激光器無(wú)法比擬的特性，比如：常見(jiàn)的激光器如He-Ne激光器，采用高壓激發(fā)(約1500V)，而半導(dǎo)體激光器采用3～5V的低電壓激發(fā)，相比之下，半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式較為安全，并且效率比普通激光器高數(shù)十倍;在一些測(cè)量?jī)x器中，選用半導(dǎo)體激光器照明，能滿足單色性好，相干性好，光束準(zhǔn)直，精度高等要求，在遠(yuǎn)距離通訊、激光雷達(dá)、數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和恢復(fù)、激光測(cè)距、機(jī)器人、全息應(yīng)用、醫(yī)學(xué)診斷等方面都有廣泛的應(yīng)用。但半導(dǎo)體激光器對(duì)工作條件要求苛刻，在不適當(dāng)?shù)墓ぷ骰虼娣艞l件下，會(huì)造成性能的急劇惡化乃至失效。所以，使激光器正常工作的激光器驅(qū)動(dòng)電源就顯得尤為重要。因而在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)激光器驅(qū)動(dòng)器的性能有著很高的要求。

半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用廣泛，因而其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)也顯得越來(lái)越重要。半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)技術(shù)通常采用恒電流驅(qū)動(dòng)方式，在此工作方式中，通過(guò)電學(xué)反饋控制回路，直接提供驅(qū)動(dòng)電流電平的有效控制，由此獲得最低的電流偏差和最高LD(Laser Diode)輸出的穩(wěn)定性。整體的設(shè)計(jì)思想是運(yùn)用負(fù)反饋原理穩(wěn)定輸出電流，由此獲得最低的電流偏差和最高的電流輸出穩(wěn)定性。

半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方法通常多采用電流注入形式，當(dāng)注入電流大于閾值電流Ith時(shí)，輻射功率隨電流的增加而迅速地增大。因此，可以通過(guò)改變半導(dǎo)體激光器的注入電流來(lái)調(diào)整其輸出的光功率。而對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行控制，通常采用自動(dòng)控制的方法，它包括恒電流控制(ACC)，恒功率控制(APC)，電壓恒定控制(AVC)。

在APC工作方式下，采用光電探測(cè)器(PD)接收一小部分激光功率并轉(zhuǎn)化為監(jiān)測(cè)電流，改監(jiān)測(cè)電流經(jīng)過(guò)測(cè)電流經(jīng)過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換后，通過(guò)APC反饋網(wǎng)絡(luò)與設(shè)定值比較，從而形成閉環(huán)負(fù)反饋控制。當(dāng)激光輸出功率受溫度等因素影響發(fā)生變化時(shí)，該負(fù)反饋可控制光功率使其穩(wěn)定不變。

AVC是特定場(chǎng)合下簡(jiǎn)單而又游泳的模式，當(dāng)要求LD的驅(qū)動(dòng)電壓恒定時(shí)，可以采用此模式。在ACC工作方式中，通過(guò)電流采樣反饋為電流驅(qū)動(dòng)單元提供有源控制，從而是電流漂流最小且使LD輸出穩(wěn)定性最大，與溫度控制配合使用效果更好?，F(xiàn)如今常用的半導(dǎo)體激光設(shè)備工作用恒流源，主要是應(yīng)用了場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通特性以及晶體管的對(duì)稱連接鏡像恒流原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。要得到穩(wěn)定的輸出，必須使注入電流穩(wěn)定，這就要采用恒流源。

半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)調(diào)制電路由四部分組成，包括恒流電路、慢啟動(dòng)、保護(hù)和調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路。恒流電路產(chǎn)生高穩(wěn)定度驅(qū)動(dòng)電流。慢啟動(dòng)的作用是消除電路中可能存在的浪涌，防止浪涌對(duì)激光器的危害。為避免由于過(guò)流等因素引起半導(dǎo)體激光器不可恢復(fù)的損壞，則在驅(qū)動(dòng)電路中加入限流保護(hù)。調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路實(shí)現(xiàn)調(diào)制和頻率可調(diào)。

利用運(yùn)算放大器在電路中通過(guò)低頻信號(hào)可以有效降低非線性失真的特性，設(shè)計(jì)低頻調(diào)制電路，通過(guò)把交流、直流信號(hào)配比后來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器。再利用三極管在飽和狀態(tài)下導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)下切斷的特性，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體激光器的高頻調(diào)制電路。當(dāng)三極管的基極電壓為0V時(shí)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，集電極沒(méi)有電流通過(guò)，當(dāng)三極管的基極電壓為5V時(shí)，三極管處于飽和狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)激光器的電流要分一部分通過(guò)三極管的集電極，隨著三極管狀態(tài)的不斷變化，使集電極的電流不斷發(fā)生變化，最終表現(xiàn)在通過(guò)LD的電流發(fā)生變化。而三極管基極的電壓變化由電阻右端的外接輸入電路來(lái)調(diào)整。由于三極管的頻帶較寬，同時(shí)在低頻條件下非線性失真較大，所以互補(bǔ)了運(yùn)算放大器在高頻條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想調(diào)制的缺點(diǎn)，綜合考慮為激光器設(shè)計(jì)出一種在高頻條件下利用三極管的開(kāi)關(guān)特性的高頻開(kāi)關(guān)調(diào)制電路。

基于電流負(fù)反饋原理設(shè)計(jì)了包含調(diào)制電路、慢啟動(dòng)電路、保護(hù)電路和恒流源的驅(qū)動(dòng)電路。利用運(yùn)算放大器在交流和直流電壓的驅(qū)動(dòng)下對(duì)驅(qū)動(dòng)電路加載低頻調(diào)制信號(hào)，降低非線性失真;利用三極管的頻帶及開(kāi)關(guān)特性對(duì)激光器加載高頻開(kāi)關(guān)調(diào)制信號(hào)，使激光器能夠在不同調(diào)制信號(hào)下工作，達(dá)到對(duì)激光器的調(diào)制目的。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證反饋電阻的反饋電流漂移在0.1mA左右，達(dá)到了很好的調(diào)整目的。