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随着半导体激光器技术的不断发展,其中DFB分布反馈式激光器得到了越来越广泛的应用。DFB激光器最大的特点是具有优秀的光谱纯度,他的光谱线宽可以做到1MHz以内,边模抑制比SMSR高达40-50dB。由于其优秀的单色性和方便的封装形式,在光纤通信、气体检测、医疗应用、原子钟激光物理系统、光膜磁力仪、精密测量等领域得到了广泛的应用,因此研制DFB驱动电路具有一定现实意义。本文首先对半导体激光器原理和输出特性进行分析,针对半导体激光器特性提出了一种基于FPGA的宽范围可调脉冲激光器驱动电路。本驱动电路设计采用模块化设计,主要包括FPGA脉冲信号发生电路、脉冲整形变换电路、脉冲电流驱动电路、激光器恒温电路部分。首先通过Xilinx Spartan-6系列PFGA开发平台设计脉冲信号的产生电路,使用FPGA内部的PLL模块将外部晶体信号倍频锁相到500MHz,通过分频器设置脉冲重复频率和脉冲信号宽度,结合FPGA内部ODDR双倍时钟单元实现相当于1GHz双倍时钟,输出分辨率为1ns的可调脉宽的脉冲信号。然后通过高速比较器对脉冲信号整形,使脉冲信号的极性和电平幅度适于驱动MOS管构成的脉冲电流驱动电路,通过MOS-Driver电路驱动MOS管构成脉冲电流驱动电路。由于激光器的波长、功率的温度不稳定性,设计的一种基于PID的自动恒温控制电路保证激光器工作环境的温度稳定性。根据电源电磁兼容原理设计了整套驱动电路的PCB,并对整个系统进行的程序设计,最后对系统进行信号测试分析。本系统通过接收USB串口数据,实现对脉冲参数和温度参数的控制。可以实现数字化控制步进为1ns,宽度为10ns-1000ns,重复频率为10Hz-1MHz宽范围脉冲驱动信号。温度控制部分可以设置TEC最大工作电压4.5V,最大工作电流2.5A。实时温度锁定指示信号检测预警,避免DFB激光器烧毁。