[發明專利]一種可遠程調控的多波長可調諧LD驅動電源系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201610131030.5
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105790065A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 秦青;卓壯;王志浩;王云征;郭松振
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/024
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及一種可遠程調控的多波長可調諧LD驅動電源系統及其工作方法，屬于激光 驅動器的技術領域。

背景技術

固體激光器具有體積小、使用方便、輸出功率大等諸多優點，在軍事、醫療以及精密材 料分析等領域具有廣闊的應用前景。而LD驅動電源對輸出的激光性質影響很大，目前的LD 驅動電源主要存在以下問題：

目前，大部分的LD驅動電源為單一的連續型或者小電流脈沖型，不能進行連續與脈沖模 式的切換，在一些需要兩種模式切換的專用場合時，需要更換驅動電源，帶來使用的不便。

目前，大部分的LD驅動電源都是根據特定的負載需求設計的。當負載改變時，LD驅動 電源的參數都需要重新設計，所以適應能力差。

目前的LD驅動電源在遠程控制以及智能性方面遠遠不夠，最大驅動電流固定，不可實時 調控，內部半導體制冷系統的溫度固定，不可實時顯示與控制。在一些出于安全性考慮而需 要遠程控制的場合使得調節帶來不便。

目前LD驅動電源多為單一負載控制，一次只能控制一個半導體激光器，在一些需要多路 LD的場合則需要多個LD驅動電源，使得整個系統不夠簡潔輕便。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種可遠程調控的多波長可調諧LD驅動電源系統。 本發明的目的是克服現有LD驅動電源驅動模式單一、負載適應能力差、智能性以及遠程調控 性差、負載控制單一性等缺陷。

本發明還提供一種上述系統調控的多波長可調諧LD驅動電源的方法。

本發明的技術方案如下：

一種可遠程調控的多波長可調諧LD驅動電源系統，包括單片機控制系統、半導體制冷系 統、電流驅動系統、無線模塊、上位機系統、觸控彩色液晶屏；

所述電流驅動系統通過數模轉換與所述單片機控制系統相連；

所述單片機控制系統控制半導體制冷系統對外接LD進行溫度控制；

所述單片機控制系統通過無線模塊與所述上位機系統進行通信；

所述單片機控制系統與所述觸控彩色液晶屏相連；

所述電流驅動系統包括多個并聯的電流驅動單元，分別與外接LD連接。

根據本發明優選的，所述電流驅動單元的型號為凌特公司的LT3743芯片。用于電流模式 控制的引腳主要有三個，L、H、SEL，其中SEL引腳由數字量控制，直接由單片機控制系統的 I/O口進行高低態的控制；L和H引腳則需要進行模擬量控制，控制電壓范圍為0-1.5V，由 數模轉換芯片將單片機控制系統I/O口的數字量轉換為模擬量,對LT3743芯片進行控制。其 控制模式如下：SEL引腳控制芯片的工作模式，引腳電平置低，電流驅動系統處于連續工作 模式，此時，最高輸出電流由H引腳的電平控制，當H引腳的控制電壓由0-1.5V變化時，最 大驅動電流由0-25A變化，當最大驅動電流值選定后，驅動電流的變化由L引腳的電壓控制， 當L引腳電壓由0-1.5V變化時，驅動電流在0A到最大值之間變化；SEL引腳輸入為一定頻 率的方波信號，將L引腳置低，則系統處于脈沖工作模式，脈沖電流最高點由H引腳的電壓 決定，其電壓由0-1.5V變化時，最大電流由0-25A變化。

本發明所述系統可同時對多路不同波長的LD進行驅動，每路LD的驅動模式可自由切換 為連續模式和脈沖模式。半導體制冷系統用于精確控制LD的溫度，保證其穩定工作，采用現 有技術的PID算法，將溫度波動控制在0.1℃。系統通過無線模塊系統和上位機系統實現了 裝置的遠程控制，可適應于不宜與現場操作的惡劣環境。用戶可以通過觸控彩色液晶屏和上 位機系統對驅動電流的大小以及驅動模式進行控制，同時也可對LD的溫度進行實時監控和精 確控制。

根據本發明優選的，所述半導體制冷系統包括TEC驅動控制電路和數字溫度傳感器采集 電路。

根據本發明優選的，所述TEC驅動控制電路的核心芯片為L298N芯片。將四片芯片并聯 驅動電流可達15A。

根據本發明優選的，所述無線模塊為Wi-Fi模塊，所述的上位機系統為PC電腦或智能手 機。

一種上述系統調控的多波長可調諧LD驅動電源的方法，包括步驟如下：

1)通過上位機系統以及觸控彩色液晶屏對LD的驅動模式進行選擇、對LD工作溫度 進行設定：所述LD的驅動模式包括連續模式和脈沖模式；