[发明专利]一种数字式半导体激光器脉冲驱动器

说明书

本发明的一种数字式半导体激光器脉冲驱动器属于电子技术的技术领域，结构有单片机模块(1)、高压储能模块(2)、脉宽调节模块(3)、脉冲驱动模块(4)、脉冲显示模块(5)、指示灯驱动模块(6)和按键输入模块(7)、开关信号产生模块(8)和前面板(9)。本发明利用单片机控制，使用更灵活，功能更丰富，升级换代更方便，输出脉冲形状好，另外本发明还具有上电冲击保护功能，安全性高。

技术领域

本发明属于电子技术的技术领域。特别涉及一种数字式半导体激光器脉冲驱动器。

背景技术

脉冲驱动式半导体激光器在激光雷达、激光测距、光纤通信、3D图像处理等很多领域内都有重要的应用。其性能直接影响它在实际应用效果，例如：在脉冲式半导体激光测距机和激光雷达中，脉冲激光的上升时间和测量精度密切相关，上升时间越短，越有利于提高测量精度；脉冲激光的峰值功率和测量距离密切相关，峰值功率越大，越有利于增加测量距离。而脉冲式半导体激光器的性能主要取决于为其提供驱动信号的脉冲驱动器，因此需要对脉冲驱动器进行参数优化设计。

目前，常用的半导体激光器脉冲驱动器通常采用模拟式设计，与本发明最接近的现有技术是本课题组于2013年获得授权的发明专利“大功率半导体激光器脉冲驱动电源”，专利号为ZL201210120267.5，该文献中，给出了一种半导体激光器脉冲驱动电源的设计方案，使该驱动电源能在输出较大脉冲峰值电流的同时保持较短的输出脉宽和脉冲电流上升时间。

但专利ZL201210120267.5所公开的技术完全是基于模拟电路实现的，这种电路存在诸多缺点：首先，功能比较单一，只能单机工作，无法利用微机进行多机远程控制，而且一旦发现系统存在不足需要升级换代时，只能重新设计及制作硬件电路，使得系统的可扩展及灵活性受到极大的限制；其次，由模拟电路搭建成的脉冲触发电路其重复频率易受温度等环境因素的影响，从而影响驱动电源的频率稳定性；再次，专利ZL201210120267.5中所使用的高速开关电路还可通过优化设计，进一步降低大脉冲峰值电流下的输出脉宽和脉冲电流上升时间，改善输出电流脉冲的形状。因此，目前已公开的半导体激光器脉冲驱动器技术还需要进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种数字式半导体激光器脉冲驱动器。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种数字式半导体激光器脉冲驱动器，结构有脉冲显示模块5、开关信号产生模块8和前面板9，其特征在于，结构还有单片机模块1、高压储能模块2、脉宽调节模块3、脉冲驱动模块4、指示灯驱动模块6和按键输入模块7；

所述的单片机模块1的结构为，单片机U1的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口X1和端口X2之间接晶振Y1，端口X1和端口X2还分别通过电容C1和电容C2接数字地，排阻Rp的公共端1脚接+5V电源，其余引脚分别接单片机U1的端口P00～端口P07，电平转换芯片U2的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口VDD通过电容C3接+5V电源，端口VEE通过电容C4接数字地，端口C2+和端口C2-之间接电容C5，端口C1+和端口C1-之间接电容C6，端口T1IN和端口R1OUT分别接单片机U1的端口TXD和端口RXD，端口R1IN和端口T1OUT分别接D形接口J2的3脚和2脚，D形接口J2的5脚接数字地，所述的单片机U1的型号是STC89C51，电平转换芯片U2的型号是MAX232，D形接口J2是一个9针D形接口；

所述的开关信号产生模块8的结构为，555定时器U12的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口RST接+5V电源，端口DISC通过电阻R28接+5V电源，端口DISC通过电阻R29接端口THR和端口TRIG，端口TRIG通过电容C24接数字地，端口CVOLT通过电容C25接数字地，端口OUT作为开关信号产生模块8的输出端记为端口SW_Pulse，所述的555定时器U12的型号是TLC555；