为了解决大功率半导体激光器的输出波长和功率的稳定性问题, 设计了一套大功率激光器恒流驱动电源及温控系统。利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的恒流控制, 采用硬件比例-积分(Proportional-Integral, PI)温控电路结合恒流驱动, 控制半导体制冷器(Thermoelectric Cooler, TEC)的工作电流, 实现激光器工作温度的精确控制。所设计的驱动电源可实现输出电流0~12.5 A连续可调, 同时具有电流检测、过流保护、晶体管-晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic, TTL)信号调制等功能。所设计的温控系统的控制精度可达到±0.05 ℃, 同时设定温度连续可调, 温度可实时监测。实验结果表明该设计能够保证稳定的电流输出和温度控制, 满足大功率激光器的使用要求。

在采用锂电池储能供电的降压斩波电路恒流激光二极管驱动源系统的设计中，建立了电池组、激光二极管的集成电路个人仿真程序( PSPICE)器件模型和闭环控制系统模型，经过仿真计算，确定了输出滤波电感电容的参数和实现闭环稳定的比列积分微分调节 (PID)参数，并研究了在负载变化和输入变化的条件下系统的稳定性。研究表明，采用该技术方案能实现恒流源输出电流大于 100 A，输出电压 230 V，电流纹波小于 3%。