CN110600992B - 一种压电陶瓷剪切片驱动电路及激光器系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种压电陶瓷剪切片(PZT)驱动电路，PZT驱动电路包括：正弦信号发生电路、同相放大电路、升压电路以及降压电路；所述正弦信号发生电路的输出端与同相放大电路的同相输入端连接；所述升压电路与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电；所述降压电路与所述同相放大电路的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电；所述同相放大电路的输出端与位于所述PZT驱动电路外部的激光器内的PZT负载连接。本申请还公开一种包括PZT驱动电路以及PZT负载的激光器系统。
Description
技术领域
本申请涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种压电陶瓷剪切片驱动电路及激光器系统。
背景技术
在一些应用场景中，要求激光器具有光频率调制功能，现有的窄线宽激光器驱动电路采用带调制功能的驱动电流源实现对激光器输出光频率的调制，带调制功能的驱动电流源会带来附加的光强度调制，进而影响激光器的出光功率。同时，由于在带调制功能的驱动电流源中，低频模拟调制信号是注入到直流信号中之后加载到激光器的增益芯片上，因此，不仅难以同时满足抑制噪声带宽、以及不大幅度的衰减调制信号幅度两个条件，而且调制速率不高。
发明内容
本申请实施例提供一种压电陶瓷剪切片(Piezoelectric ceramic，PZT)驱动电路及激光器系统，不仅能够抑制噪声带宽、不大幅度的衰减调制信号、而且能够提高调制速率。
本申请实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种压电陶瓷剪切片驱动电路，包括：
正弦信号发生电路、同相放大电路、升压电路以及降压电路；其中，
所述正弦信号发生电路的输出端与所述同相放大电路的同相输入端连接；
所述升压电路与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电；
所述降压电路与所述同相放大电路的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电；
所述同相放大电路的输出端与PZT负载连接；
所述PTZ驱动电路用于驱动所述PZT负载工作，所述PZT负载位于所述PZT驱动电路外部的激光器内。
上述方案中，所述正弦信号发生电路包括：正弦信号发生器、第一电阻和第一电容；其中，
所述正弦信号发生器的输入端与所述PZT驱动电路外部的第二控制电路连接，所述正弦信号发生器的输出端与所述第一电阻的第一端连接；
所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；
第一电容的第二端接地；
所述第二控制电路用于控制所述正弦信号发生器的频率和/或振幅。
上述方案中，所述同相放大电路包括：第一运算放大器、第一可调电阻、
第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第二运算放大器、第二可调电阻、第三电阻、第四电阻以及第六电容。
上述方案中，所述第一运算放大器的同相输入端与所述正弦信号发生电路的输出端连接；
所述第一运算放大器的反相输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电阻的第一端接地；
所述第一可调电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第一可调电阻的第二端与第一运算放大器的输出端连接；
所述第一运算放大器的输出端还与所述第二运算放大器的同相输入端连接；
所述第三电阻的第一端接地，所述第三电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第二可调电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第二可调电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端连接；
所述第二运算放大器的输出端还与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述PZT负载连接；
所述第六电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述第六电容的第二端接地。
上述方案中，所述升压电路包括：第一电源、升压型直流-直流转换器、以及第一低压差线性稳压器(Low Dropout regulator，LDO)；其中，
所述升压型直流-直流转换器的输入端与所述第一电源连接，所述升压型直流-直流转换器的输出端与所述第一LDO的输入端连接；
所述第一LDO的输出端与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电。
上述方案中，所述降压电路包括：第二电源、降压型直流-直流转换器、以及第二LDO；其中，
所述降压型直流-直流转换器的输入端与所述第二电源连接，所述降压型直流-直流转换器的输出端与所述第二LDO的输入端连接；
所述第二LDO的输出端与所述同相放大电路的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电。
第二方面，本申请实施例提供一种激光器系统，包括：激光器组件和驱动电路；
所述激光器组件包括：激光器、光探测器、增益芯片、压电陶瓷剪切片PZT负载；
所述驱动电路包括：PZT驱动电路及激光器组件驱动电路；
所述PZT驱动电路包括：正弦信号发生电路、同相放大电路、升压电路以及降压电路；
其中，所述正弦信号发生电路的输出端与同相放大电路的同相输入端连接；
所述升压电路与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电；
所述降压电路与所述同相放大电路的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电；
所述同相放大电路的输出端与PZT负载连接；
所述PZT驱动电路用于驱动所述PZT负载工作。
上述方案中，所述激光器组件驱动电路包括：前置放大电路、第一控制电路以及温度调节电路；
其中，所述前置放大电路，用于将所述激光器的背光电流转换成背光电压，并输出至所述第一控制电路；
所述第一控制电路，用于根据所述激光器的工作温度转换的反馈电压及所述背光电压，向所述温度调节电路输出设置电压；
所述温度调节电路，用于根据所述激光器的工作温度转换的反馈电压及所述设置电压，向所述变温子电路输出温控指令。
上述方案中，所述激光器组件还包括：温度控制电路；其中，
所述温度控制电路包括：温度检测子电路及变温子电路；
所述温度检测子电路，用于将采集到的所述激光器的工作温度转换为反馈电压输出至所述第一控制电路及所述温度调节电路；
所述变温子电路，用于根据所述温控指令，调节所述激光器的工作温度。
上述方案中，所述第一控制电路包括：模数转换子电路、第二控制电路及数模转换子电路；其中，
所述模数转换子电路，用于接收温度控制电路采集的激光器的工作温度转换的反馈电压，并将所述激光器的工作温度转换的反馈电压进行模数转换后，输出到所述第二控制电路；
所述第二控制电路，用于依据模数转换后的所述反馈电压及所述背光电压，向数模转换子电路输出设置电压；
所述数模转换子电路，用于将所述设置电压进行数模转换后，输出至所述温度调节电路；
所述第二控制电路，还用于控制所述正弦信号发生电路的频率和/或振幅。
上述方案中，所述温度调节电路包括：功率放大子电路、差分放大子电路、反馈子电路及设置子电路；
其中，所述设置子电路，用于接收所述第二控制电路输出的设置电压，并将所述设置电压输出至所述差分放大子电路；
所述反馈子电路，用于接收所述温度控制电路采集的所述激光器的工作温度转换的反馈电压，并将所述激光器的工作温度转换的反馈电压输出至所述差分放大子电路；
所述差分放大子电路，用于接收所述设置子电路输出的设置电压、以及所述反馈子电路输出的所述激光器的工作温度转换的反馈电压；根据所述设置电压与所述激光器的工作温度转换的反馈电压，向功率放大子电路输出误差信号；
所述功率放大子电路，用于接收所述差分放大子电路输入的误差信号，并根据所述误差信号，向所述变温子电路输出温控指令。
上述方案中，所述激光器组件驱动电路还包括：电流驱动电路；
所述模数转换子电路，还用于接收所述前置放大电路的背光电压，将所述前置放大电路的背光电压进行模数转换后，输出到所述第二控制电路；
所述第二控制电路，还用于依据模数转换后的背光电压，向所述数模转换子电路输出相应的驱动电压；
所述数模转换子电路，还用于将接收到的所述驱动电压进行数模转换后，输出至所述电流驱动电路。
上述方案中，所述电流驱动电路包括：电流设置子电路及滤波子电路；
所述滤波子电路，用于对所述驱动电压进行滤波处理，并将滤波后的驱动电压输出至所述电流设置子电路；
所述电流设置子电路，用于接收滤波之后的驱动电压，并向所述激光器提供驱动电流。
上述方案中，所述滤波子电路包括第一滤波电路和第二滤波电路；
所述第一滤波电路包括：第五电阻和第七电容；
所述第二滤波电路包括：第六电阻、第八电容、第七电阻、第九电容和第三运算放大器及第三电源；
所述电流设置子电路包括：第八电阻、第十电容、第四运算放大器、第九电阻、第十一电容、第十电阻及第一场效应管；
所述电流驱动电路还包括：第三滤波电路，所述第三滤波电路包括：第一电感、第十一电阻。
上述方案中，所述第五电阻的第一端与所述数模转换子电路连接，所述第五电阻的第二端与第七电阻的第一端连接；
所述第七电容的第二端接地。
上述方案中，所述第五电阻的第一端还与所述第一二极管的负极连接，所述第五电阻的第二端还与所述第一二极管的正极连接；所述第一二极管用于对所述数模转换子电路输出的驱动电压快速泄放。
上述方案中，所述第六电阻的第一端与所述第七电容的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接；
所述第七电阻的第二端与所述第九电容的第一端连接；所述第七电容的第二端还与所述第三运算放大器的同相输入端连接；
所述第九电容的第二端接地；
所述第三运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端连接；所述第三运算放大器的输出端还与所述第八电容的第一端连接；所述第三运算放大器的正电源与所述第三电压、所述第十电容的第一端及所述第十一电容的第一端连接；
所述第八电容的第二端与所述第六电阻的第二端连接；
所述第十电容的第二端及所述第十一电容的第二端接地。
上述方案中，所述第八电阻的第一端与所述第三运算放大器的输出端连接，所述第八电阻的第二端与所述第十二电容的第一端连接，所述第八电阻的第一端还与所述第四运算放大器的同相输入端连接；
所述第十二电容的第二端接地；
所述第四运算放大器的反向输入端与第十三电容的第一端连接；所述第四运算放大器的输出端与第九电阻的第一端连接；所述第四运算放大器的输出端还与第十三电容的第二端连接；
所述第九电阻的第二端与第一场效应管的栅极连接；
所述第一场效应管的源极与所述第十电阻的第一端连接，所述第一场效应管的漏极与所述第三滤波电路连接；
所述第十电阻的第二端接地。
上述方案中，所述第一电感的第一端与所述第一场效应管的漏极连接，所述第一电感的第二端与所述激光器的第一端连接；
所述第十四电容的第一端与第一电感的第二端连接，所述第十四电容的第二端与所述激光器的第二端连接。
上述方案中，所述激光器系统还包括：第十五电容和第十六电容；
所述第十五电容的第一端和所述第十六电容的第一端均与所述第十四电容的第二端连接，所述第十五电容的第二端和所述第十六电容的第二端均接地；所述第十五电容和所述第十六电容，用于对所述激光器的电源去耦。
本申请实施例提供的PZT驱动电路，用于驱动位于激光器的谐振腔上的PZT负载工作；在PZT驱动电路产生的正弦波电压的驱动下，带动PZT负载对谐振腔的长度进行线性拉伸，从而实现激光输出频率的改变，进而实现对窄线宽激光器的快速调制；如此，不仅能够抑制噪声带宽、不大幅度的衰减调制信号、而且能够提高调制速率。
附图说明
图1为本申请实施例PZT驱动电路的一个可选组成结构示意图；
图2为本申请实施例PZT驱动电路的一个可选电子器件组成结构示意图；
图2a为本申请实施例PZT驱动电路中同相放大电路的可选电子器件组成结构示意图；
图3为本申请实施例激光器系统的一个可选组成结构示意图；
图3a为本申请实施例电流驱动电路的一个可选电子器件组成结构示意图；
图4为本申请实施例激光器系统的一个可选工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为本申请实施例PZT驱动电路的一个可选组成结构示意图，如图1所示，PZT驱动电路包括：降压电路101、同相放大电路102、升压电路103及正弦信号发生电路104。
所述正弦信号发生电路104的输出端与同相放大电路102的同相输入端连接；所述升压电路103与所述同相放大电路102的正电源连接，用于为所述同相放大电路102的正电源供电；所述降压电路101与所述同相放大电路102的负电源连接，用于为所述同相放大电路102的负电源供电；所述同相放大电路102的输出端与PZT负载连接；所述PTZ驱动电路用于驱动所述PZT负载工作，所述PZT负载位于所述PZT驱动电路外部的激光器内。所述PZT驱动电路用于为所述激光器内的PZT负载供电，驱动所述PZT负载工作。
如此，在PZT驱动电路输出的正弦波电压的驱动下，PZT负载对激光器的谐振腔的长度进行线性伸缩，从而改变激光器输出的激光频率，实现对窄线宽激光器的快速调制；如此，解决了难以保证直调窄线宽激光器相位噪声低的同时，调制信号幅度不被大幅度衰减以及激光器出光功率不稳定的问题。
图2为本申请实施例提供的PZT驱动电路的一个可选电子器件组成结构示意图：
其中，正弦信号电路201对应于图1中正弦信号发生电路104，所述正弦信号发生电路201包括：正弦信号发生器U31、第一电阻R31和第一电容C31。
其中，所述正弦信号发生器U31的输入端与所述PZT驱动电路外部的第二控制电路连接，所述正弦信号发生器U31的输出端与所述第一电阻R31的第一端连接。
所述第一电阻R31的第二端与所述第一电容C31的第一端连接；第一电容C31的第二端接地；所述第二控制电路用于控制所述正弦信号发生器的频率和/或振幅。
在一些实施例中，正弦信号发生器U31为高精度可编程波形发生器，正弦信号输出频率可通过第二控制电路进行软件编程控制；第一电阻R31和第一电容C31可组成一阶低通滤波器，抑制正弦信号发生器U31输出的正弦信号的低频噪声，第一电阻R31和第一电容C31的大小可以根据实际的噪声频率范围进行灵活调节。
同相放大电路202对应于图1中同相放大电路102，所述同相放大电路202包括：第一运算放大器U3A、第一可调电阻R33、第二电阻R32、第二电容C32、第三电容C33、第四电容C34、第五电容C35、第二运算放大器U3B、第二可调电阻R35、第三电阻R34、第四电阻R36以及第六电容C37。
在一些可选实施例中，第一运算放大器U3A的同相输入端与所述正弦信号发生电路201的输出端连接。第一运算放大器U3A的反相输入端与所述第二电阻R32的第二端连接，所述第二电阻R32的第一端接地；所述第一可调电阻R33的第一端与所述第二电阻R32的第二端连接，所述第一可调电阻R33的第二端与第一运算放大器U3A的输出端连接。所述第一运算放大器U3A的输出端还与所述第二运算放大器U3B的同相输入端连接。所述第三电阻R34的第一端接地，所述第三电阻R34的第二端与所述第二运算放大器U3B的反相输入端连接。所述第二可调电阻R35的第一端与所述第三电阻R34的第二端连接，所述第二可调电阻R35的第二端与所述第二运算放大器U3B的输出端连接。所述第二运算放大器U3B的输出端还与所述第四电阻R36的第一端连接，所述第四电阻R36的第二端与所述PZT负载连接，用于驱动PZT负载工作。所述第六电容C37的第一端与所述第四电阻R36的第二端连接，所述第六电容C37的第二端接地。
升压电路203对应于图1中升压电路103，所述升压电路203包括：
第一电源VCC1、升压型直流-直流(Direct Current-Direct Current，DC-DC)转换器DC-DC1、以及第一低压差线性稳压器(Low Drop Output，LDO)LDO1；
在一些可选实施例中，所述升压型直流-直流转换器DC-DC1的输入端与所述第一电源VCC1连接，所述升压型直流-直流转换器DC-DC1的输出端与所述第一低压差线性稳压器LDO1的输入端连接。
所述第一低压差线性稳压器LDO1的输出端与所述同相放大电路202的第一运算放大器U3A的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电。
降压电路204对应于图1中降压电路101，所述降压电路204包括：
第二电源VCC2、降压型直流-直流转换器DC-DC2、以及第二低压差线性稳压器LDO2；
在一些可选实施例中，所述降压型直流-直流转换器DC-DC2的输入端与所述第二电源VCC2连接，所述降压型直流-直流转换器DC-DC2的输出端与所述第二低压差线性稳压器LDO2的输入端连接；所述第二低压差线性稳压器LDO2的输出端与同相放大电路202的第一运算放大器U3A的负电源连接，所述第二低压差线性稳压器LDO2用于为所述同相放大电路的负电源供电。
本申请实施例通过两级同相放大电路对正弦发生电路201输出的正弦信号进行放大，得到驱动PZT负载所需要的正弦电压，能够保证第一运算放大器U3A和第二运算放大器U3B的精度。
图2a是本申请实施例中同相放大电路的可选电子器件组成结构示意图，其中，第二电阻R32、第一可调电阻R33、第一运算放大器U3A、第二电容C32、
第三电容C33、第四电容C34、第五电容C35组成第一级同相放大电路2021；用于对正弦信号发生电路输出的正弦信号进行第一次放大。第一可调电阻R33用于根据实际需要对电压放大倍数进行调节；第二电容C32、第三电容C33和
第四电容C34、第五电容C35分别用于对第一运算放大器U3A的正电源VCC和第一运算放大器U3A的负电源VEE去耦，保证电源噪声不被引入到第一运算放大器U3A中。
第三电阻R34、第二可调电阻R35、第二运算放大器U3B、第四电阻R36以及第六电容C37组成第二级同相放大电路2022；第二级同相放大电路2022用于对第一级同相放大电路2021输出的信号进行放大，可调电阻R35用于根据实际设计需要调节放大倍数；第四电阻R36以及第六电容C37组成一阶低通滤波器，一阶低通滤波器用于抑制经第二级同相放大电路2022放大后的正弦电压信号中的低频噪声信号，防止低频噪声耦合进入PZT负载；第四电阻R36以及第六电容C37的大小可以根据实际的噪声频率范围灵活调节。
升压型直流-直流转换器DC-DC1和低压差线性稳压器LDO1组成升压电路，升压电路用于给第一运算放大器U3A的正电源供电。在一些可选实施例中，电源电压为5V，正弦信号发生电路201输出的正弦信号约为几百mV,驱动PZT负载的电压可以为20V，将正弦信号进行放大的第一运算放大器U3A为高压运算放大器，升压型直流-直流转换器DC-DC1将5V的电源电压进行升压处理，给第一运算放大器U3A的正电源端供电，由于升压型直流-直流转换器DC-DC1的输出电源纹波和噪声较大，使用低压差线性稳压器LDO1对其进行进一步处理，抑制纹波电压，以保证电源电压的恒定，同时将噪声隔离，防止电源噪声耦合进入第一运算放大器U3A。
降压型直流-直流转换器DC-DC2和低压差线性稳压器LDO2组成降压电路，降压电路用于给第一运算放大器U3A的负电源供电。在一些可选实施例中，降压型直流-直流转换器DC-DC2将5V的电源电压进行降压处理，给第一运算放大器U3A的负电源端供电，由于降压型直流-直流转换器DC-DC2的输出电源纹波和噪声较大，使用低压差线性稳压器LDO2对其进行处理，以保证电源电压的恒定，同时能够抑制电源噪声，防止其耦合进入第一运算放大器U3A。
在一些可选实施例中，第一运算放大器U3A和第二运算放大器U3B是集成在一起的；在另一些可选实施例中，第一运算放大器U3A和第二运算放大器U3B也可以是相互独立的。为保证激光器的工作性能，第一运算放大器U3A和第二运算放大器U3B可以为高精度、低噪声的高压运算放大器。
下面依据图2a具体说明同相放大电路202对正弦信号发生电路201输出的正弦信号进行放大的原理。
第一级同相放大电路2021的放大倍数满足如下公式(1)：
其中，V1为正弦信号发生电路201输出的正弦电压信号，Av1为对应电压V1的电流。R33为第一可调电阻R33的阻值；R32为第二电阻R32的阻值，电压放大倍数可依据实际需要进行调节。
第二级同相放大电路2022的放大倍数满足如下公式(2)：
其中，V2为V1经第一级同相放大电路2021放大后的电压值，Av2为对应电压V2的电流。R35为第二可调电阻R35的阻值；R34为第三电阻R34的阻值，电压放大倍数可依据实际需要进行调节。
正弦信号发生电路201输出的正弦电压信号V1经第一级同相放大电路2021和第二级同相放大电路2022放大后输出的正弦电压信号V3满足如下公式(3)：
在本实施例中，采用正弦电压驱动PZT负载的方案,无需通过引入低频的调制电流信号对激光器光频率进行调制，不会出现难以同时满足抑制噪声带宽但又不大幅度的衰减调制信号幅度两个条件的问题，且调制速率较高。本申请中的激光器具有更低的相位噪声以及超窄的光谱线宽，且通过PZT负载直接调制激光器外腔的有效腔长调制光频率，激光器中增益芯片的驱动电流不变，光频率调制引起附加的光强度调制减弱，从而提高激光器的性能。
图3示出的是本申请实施例提供的一种激光器系统的可选组成结构示意图。
本申请实施例提供了一种激光器系统，包括：激光器组件2及其驱动电路10；所述激光器组件2包括：光探测器702、激光器703、增益芯片7031及PZT负载7032；其中，所述增益芯片7031在激光器703的内部，用于增大激光器的光源输出功率；所述PZT负载7032在激光器703的内部，用于对激光器703谐振腔的长度进行线性拉伸，从而实现激光输出频率的改变。
在一些可选实施例中，所述PZT负载7032的结构非常紧凑，谐振频率较高，利用压电陶瓷剪切向效应，通过施加双极性电压使压电陶瓷产生切向位移，从而带动激光器外腔的有效腔长改变，达到对激光器光频率调制的目的。
所述光探测器702，用于将激光器703输出的光信号转换为电信号。
所述激光器组件2在包括光探测器702、激光器703、增益芯片7031及PZT负载7032的基础上，还可以包括：温度控制电路3，用于检测激光器703的工作温度并转换成反馈电压，将采集到的激光器703的工作温度转换的反馈电压输出至第一控制电路6及温度调节电路4，并接收温度调节电路4发出的温控指令，根据温控指令加热或制冷，达到调节激光器703工作温度的目的。
在一些可选实施例中，所述激光器的工作温度为基准电压；所述温度控制电路3包括热敏电阻，依据热敏电阻的阻值确定激光器组件内部的工作温度。当激光器703的工作温度发生改变时，温度控制电路3输出的基准电压也随之改变，进而输出至温度调节电路4的电压也随之改变。
激光器组件2的驱动电路10包括：PZT驱动电路1。在一些实施例中，所述PZT驱动电路1包括：
正弦信号发生电路104、同相放大电路102、升压电路103以及降压电路101；其中，所述正弦信号发生电路104的输出端与同相放大电路102的同相输入端连接；所述升压电路103与所述同相放大电路102的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电；所述降压电路101与所述同相放大电路102的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电；所述同相放大电路102的输出端与PZT负载7032连接；所述PZT驱动电路1用于驱动所述PZT负载7032工作。
所述激光器组件2的驱动电路10在包括PZT驱动电路1的基础上可以包括：前置放大电路7，所述前置放大电路7的输入端与所述激光器组件的光探测器702连接，所述前置放大电路7的输出端与第一控制电路6的输入端连接，所述前置放大电路7用于将所述激光器的背光电流转换成背光电压，并输出至第一控制电路。
这里，激光器703内部集成的光电二极管检测到的激光器的背光电流，前置放大电路7接收背光电流，并将背光电流转换为背光电压。
所述激光器组件2的驱动电路10在包括PZT驱动电路1、前置放大电路7的基础上，还可以包括：第一控制电路6，所述第一控制电路6的输入端与所述前置放大电路7的输出端连接，接收所述前置放大电路7输出的激光器的背光电压；所述第一控制电路6的输入端还与所述温度控制电路3的输出端连接，接收所述温度控制单元采集3到的激光器703的工作温度转换的反馈电压；所述第一控制电路6的输出端与温度调节电路4的输入端连接，向所述温度调节电路4输出依据所述背光电压及所述激光器工作温度转换的反馈电压得到的设置电压；所述第一控制电路6的输出端还与电流驱动电路5的输入端连接，向所述电流驱动电路5输出依据所述背光电压及所述激光器工作温度转换的反馈电压得到的驱动电流。所述第一控制电路6还与所述PZT驱动电路1连接，用于控制所述PZT驱动电路1内部正弦信号发生电路的频率和/或振幅。
第二控制电路根据背光电压，可以判断激光器出光功率是否与初始设定值相同，即可以根据背光电压反映出激光器的工作状态是否为激光器的设置工作状态，若不是，第二控制电路将重新设置输入给电流驱动电路的驱动电压，以调节激光器的发射功率。即驱动电压的具体值是由第二控制电路依据前置放大电路反馈的背光电压实时调节的，则相应地，激光器两端的直流电流能够根据实际情况调节，进而保证激光器的发射功率满足需求。
所述激光器组件2的驱动电路10在包括PZT驱动电路、前置放大电路7、第一控制电路6的基础上，还可以包括：温度调节电路4，所述温度调节电路4的输入端与所述温度控制电路3的输出端连接，接收温度控制电路3采集到的激光器703工作温度转换的反馈电压；所述温度调节电路4的输入端还与所述第一控制电路6的输出端连接，接收所述第一控制电路6输出的设置电压。温度调节电路4依据接收的激光器703的工作温度转换的反馈电压及设置电压，向所述温度控制电路3输出温控指令，温度控制电路3基于温控指令，调整激光器703的工作温度。
所述激光器组件2的驱动电路10在包括PZT驱动电路1、前置放大电路7、第一控制电路6、温度调节电路4的基础上，还可以包括：电流驱动电路5，所述电流驱动电路5的输入端与所述第一控制电路6的输出端连接，接收所述驱动电压，电流驱动电路5对所述驱动电压进行处理，将处理后得到的驱动电流输出至激光器703，所述驱动电流用于驱动激光器工作。
在一些可选实施例中，所述温度控制电路3包括：温度检测子电路301，变温子电路302。所述温度检测子电路301的输入端与激光器703连接，采集所述激光器703的工作温度；所述温度检测子电路301的输出端与温度调节电路4中的反馈子电路403的输入端连接，所述温度检测子电路301将采集到的激光器703的工作温度转换的反馈电压输出至所述反馈子电路403；所述温度检测子电路301的输出端还与第一控制电路6中的模数转换子电路601的输入端连接，所述温度检测子电路301将采集到的激光器703的工作温度转换的反馈电压输出至所述模数转换子电路601。
所述变温子电路302的输入端与所述温度调节电路4中的功率放大子电路401连接，所述功率放大子电路401向变温子电路302输出温控指令，所述变温子电路302基于所述温控指令，加热或制冷，调节激光器703的工作温度。
在一些可选实施例中，所述温度检测子电路301包括热敏电阻，依据热敏电阻的阻值确定激光器组件内部的工作温度。在实际使用过程中，热敏电阻可以根据实际情况进行选择。
在一些可选实施例中，所述变温子电路302可以是半导体制冷器(ThermoElectric Cooler，TEC)。通过控制流过TEC的电流大小以及方向控制TEC加热或者制冷，调节激光器组件内部的工作温度，使激光器处于设定的工作状态。
在一些可选实施例中，所述第一控制电路6包括：模数转换子电路601、第二控制电路602及数模转换子电路603。
所述模数转换子电路601的其中一个输入端与前置放大电路7连接，用于接收所述前置放大电路7输出的激光器703的背光电压；所述模数转换子电路601的另一个输入端与所述温度检测子电路301连接，接收温度检测子电路采集到的激光器703的工作温度转换的反馈电压；所述模数转换子电路601的输出端与所述第二控制电路602的输入端连接，所述模数转换子电路601将经过模数转换后的背光电压及激光器703的工作温度转换的反馈电压输出至所述第二控制电路602。
在一些可选实施例中，所述第二控制电路602包括至少一个输入端，所述模数转换子电路601将所述背光电压及所述工作温度转换的反馈电压分别输出至所述第二控制电路602的两个不同的输入端。
所述第二控制电路602，依据背光电压及激光器703的工作温度转换的反馈电压，输出相应的驱动电压及设置电流。
在一些可选实施例中，第二控制电路602根据背光电压，可以判断激光器703的出光功率是否与初始设定值相同，即可以根据检测的背光电压反映出激光器的工作状态是否为激光器的最佳工作状态，若不是，第二控制电路602将重新设置输入给电流驱动电路5的驱动电压，以调节激光器703的发射功率。即驱动电压的具体值是由第二控制电路602依据前置放大电路反馈的背光电压实时调节的，则相应地，激光器703两端的直流电流能够根据实际情况调节，进而保证激光器的发射功率满足需求。
在一些可选实施例中，所述第二控制电路602还用于控制所述正弦信号发生器104的频率和/或振幅。即所述第二控制电路602可以用于控制所述正弦信号发生器104的频率、或者所述第二控制电路602可以用于控制所述正弦信号发生器104的振幅、或者所述第二控制电路602可以用于控制所述正弦信号发生器104的频率和振幅。
所述数模转换子电路603的输入端与所述第二控制电路602连接，接收所述第二控制电路602输出的驱动电压及设置电流。所述数模转换子电路603其中一个输出端与所述电流驱动电路5中的滤波子电路502连接，所述数模转换子电路603将数模转换后的驱动电压输出至所述滤波子电路502；所述数模转换子电路603的另一个输出端与所述温度调节电路4中的设置子电路404连接，所述数模转换子电路603将数模转换后的设置电流输出至所述设置子电路404。
在一些可选实施例中，所述温度调节电路4，包括：功率放大子电路401、差分放大子电路402、反馈子电路403及设置子电路404。
所述设置子电路404的输入端与所述数模转换子电路603的输出端连接，接收所述数模转换子电路603输出的设置电压；所述设置子电路404的输出端与所述差分放大子电路403的其中一个输入端连接，所述设置子电路404向所述差分放大子电路403输出设置电压。
所述反馈子电路403的输入端与所述温度检测子电路301的输出端连接，接收所述温度检测子电路采集到的激光器703的工作温度转换的反馈电压；所述反馈子电路403的输出端与所述差分放大子电路402的另一个输入端连接，所述反馈子电路将激光器703的工作温度转换的反馈电压，输出至所述差分放大子电路402。
所述差分放大子电路402的其中一个输入端与设置子电路404连接，接收所述设置电压；另一个输入端与反馈子电路403连接，接收所述反馈电压；所述差分放大子电路402的输出端与所述功率放大子电路401的输入端连接；所述差分放大子电路402，依据所述设置电压及所述反馈电压，向所述功率放大子电路401输出误差信号。
所述功率放大子电路401的输入端与所述差分放大子电路402的输出端连接，接收所述差分放大子电路402输出的误差信号；所述功率放大子电路401的输出端与所述变温子电路302的输入端连接；所述功率放大子电路401根据所述误差信号，向所述变温子电路302输出温控指令，所述温控指令包括：加热、制冷。
在一些可选实施例中，所述电流驱动电路5包括：电流设置子电路501及滤波子电路502。
所述滤波子电路502的输入端与所述数模转换子电路603连接，接收所述数模转换子电路603输出的驱动电压，所述滤波子电路502的输出端与所述电流设置子电路501的输入端连接。所述滤波子电路502对所述驱动电压进行滤波处理，并将滤波之后的驱动电压输出至所述电流设置子电路501。
所述电流设置子电路501的输入端与所述滤波子电路502的输出端连接，接收所述滤波子电路502输出的滤波之后的驱动电压；所述电流设置子电路501的输出端与所述激光器703连接，为激光器703提供驱动电流，保证激光器703的发射功率满足要求。
在一些可选实施例中，所述滤波子电路502包括第五电阻R21和第七电容C21组成的一阶低通滤波电路和第六电阻R22、第八电容C22、第七电阻R23、第九电容C23和第三运算放大器U2A组成的二阶巴特沃斯低通滤波电路。
第五电阻R21和第七电容C21组成的一阶低通滤波器能够抑制数模转换子电路603输出的驱动电压的低频噪声，第五电阻R21和第七电容C21依据实际的噪声频率范围设计，第一二极管D21用于对驱动电压的快速泄放。第六电阻R22、第八电容C22、第七电阻R23、第九电容C23和第三运算放大器U2A组成的二阶巴特沃斯低通滤波器用于进一步抑制驱动电压的噪声并限制其噪声带宽。第十电容C24和第十一电容C25用于对第三运算放大器U2A的电源去耦，以保证电源噪声不会被引入到第三运算放大器U2A中。
电流设置电路501由第八电阻R24、第十二电容C26、第四运算放大器U2B、第九电阻R25、第十三电容C27、第十电阻R26以及第一场效应管Q1组成；可选地，所述第一场效应管Q1可以是MOS管。在本实施例中，由于激光器703工作需要较大的工作电流，如100mA左右，而第四运算放大器U2B的负载能力较低，第一场效应管Q1工作在线性区，可以提高电流设置子电路501带负载的能力。
第一电感L21和第十四电容C28构成激光器703的第三低通滤波器，为了保证激光器703工作的稳定性，在激光器703两端设置辅助电路，该辅助电路实现缓启动和过压防护功能。第十五电容C29和第十六电容C30用于对激光器703的电源去耦，以保证电源噪声不会被引入到激光器703中。
在本实施例中，驱动电压的具体值是由第一控制电路6根据前置放大电路7反馈的背光电压进行调节的，相应地，激光器703两端的直流电流能够依据实际情况实时调节，以保证激光器的发射功率满足要求。同时，采用多级滤波电路对驱动电压进行滤波，可以大大降低激光器输出的高频噪声，也可以避免由驱动电路引起的激光器线宽展宽的问题。
在一些可选实施例中，所述电流驱动电路的电子器件连接图如图3a所示：
针对第一滤波电路801：所述第五电阻R21的第一端与所述数模转换子电路连接，所述第五电阻R21的第二端与第七电容C21的第一端连接；所述第七电容C21的第二端接地；所述第五电阻R21的第一端还与所述第一二极管D21的负极连接，所述第五电阻R21的第二端还与所述第一二极管D21的正极连接；所述第一二极管D21用于对所述数模转换子电路输出的驱动电压的快速泄放。
针对第二滤波电路802：所述第六电阻R22的第一端与所述第七电容C21的第一端连接，所述第六电阻R22的第二端与所述第七电阻R23的第一端连接；
所述第七电阻R23的第二端与所述第九电容C23的第一端连接；所述第七电阻R23的第二端还与所述第三运算放大器U2A的同相输入端连接；
所述第九电容C23的第二端接地；
所述第三运算放大器U2A的反向输入端与所述第三运算放大器U2A的输出端连接；所述第三运算放大器U2A的输出端还与所述第八电容C22的第一端连接；所述第三运算放大器U2A的正电源与所述第三电压VCC3、所述第十电容C24的第一端及所述第十一电容C25的第一端连接；
所述第八电容C22的第二端与所述第六电阻C22的第二端连接；
所述第十电容C24的第二端及所述第十一电容C25的第二端接地。
图3a中所述电流设置子电路803对应于图3中电流设置501，所述电流设置子电路803包括：第八电阻R24、第十二电容C26、第四运算放大器U2B、第九电阻R25、第十三电容C27、第十电阻R26以及第一场效应管Q1组成；可选地，所述第一场效应管Q1可以是MOS管。其中，
所述第八电阻R24的第一端与所述第三运算放大器U2A的输出端连接，所述第八电阻R24的第二端与所述第十二电容C26的第一端连接，所述第八电阻R24的第一端还与所述第四运算放大器U2B的同相输入端连接；所述第十二电容C26的第二端接地；所述第四运算放大器U2B的反向输入端与第十三电容C27的第一端连接；所述第四运算放大器U2B的输出端与第九电阻R25的第一端连接；所述第四运算放大器U2B的输出端还与第十三电容C27的第二端连接；所述第九电阻R25的第二端与第一场效应管Q1的栅极连接；所述第一场效应管Q1的源极与所述第十电阻R26的第一端连接，所述第一场效应管Q1的漏极与所述第三滤波电路804连接；所述第十电阻R26的第二端接地。
所述第三滤波电路804：所述第一电感L21的第一端与所述第一场效应管Q1的漏极连接，所述第一电感L21的第二端与所述激光器703的第一端连接；所述第十四电容C28的第一端与第一电感L21的第二端连接，所述第十四电容C28的第二端与所述激光器703的第二端连接。
所述电流驱动电路还包括：第十五电容C29和第十六电容C30；
所述第十五电容C29第一端和所述第十六电容C30的第一端与所述第十四电容C28的第二端连接，所述第十五电容C29的第二端和所述第十六电容C30的第二端接地；所述第十五电容C29和所述第十六电容C30，用于对所述激光器的电源去耦。
在一些可选实施例中，驱动电压的具体值是由第一控制电路6根据前置放大电路7反馈的背光电压进行调节的，相应地，激光器两端的直流电流能够依据实际情况实时调节，以保证激光器703的发射功率满足要求。同时，采用多级滤波电路对驱动电压进行滤波，可以降低激光器703输出的高频噪声，也可以避免由驱动电路10引起的激光器线宽展宽的问题。
本申请实施例中，为了确保激光器的发射功率满足标定功率，可通过下述两个方面进行自适应调节实现：(1)调节激光器的驱动电流；(2)调节激光器的工作温度。图4示出了本申请激光器系统工作流程示意图，包括如下步骤：
S901、温度检测子电路采集激光器的工作温度转换成反馈电压，并输出至模数转换子电路；前置放大子电路检测激光器工作状态，并将背光电压输出至模数转换子电路；
这里，温度检测子电路包括热敏电阻，依据热敏电阻的阻值确定激光器组件内部的工作温度。
这里，由于激光器工作状态随温度变化明显，且随着工作时间的增加，激光器的发光效率会下降，故通常情况下，会在激光器内部集成一个光电二极管用于检测激光器的实际发射光功率。在不同的激光器设计中，光电二极管的检测电流不一样，这个电流称为背光电流，前置放大电路监测激光器的工作状态，实际是监测激光器的背光电流，并将所述背光电流转换为背光电压。
S902、第一控制电路中的模数转换子电路的其中一个输入端接收前置放大电路接收到的激光器的背光电流转换成的背光电压；模数转换子电路的另一个输入端接收温度检测子电路采集到的激光器工作温度转换的反馈电压；将背光电压及激光器工作温度转换的反馈电压进行模数转换；
这里，模数转换电路的其中一个输入端接收前置放大电路的背光电压，对该背光电压进行模数转换后通过相应的输出端将其输出到第二控制电路。模数转换电路的另一个输入端接收温度检测电路采集到的激光器工作温度转换的反馈电压，将其进行模数转换后通过相应的输出端输出给第二控制电路。
在一些实施例中，为了提高精度，模数转换子电路为16bit高精度模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)，且模数转换子电路具有多个输入端和多个输出端。
S903、第二控制电路依据模数转换后的背光电压及激光器工作温度转换的反馈电压输出相应的驱动电压及设置电压；
这里，第二控制电路依据背光电压以及激光器工作温度转换的反馈电压输出相应的驱动电压以及设置电压。
这里，第二控制电路根据背光电压，可以判断激光器出光功率是否与初始设定值相同，即可以根据检测的背光电压反映出激光器的工作状态是否为激光器的最佳工作状态，若不是，第二控制电路将重新设置输入给电流驱动电路的驱动电压，以调节激光器的发射功率。即驱动电压的具体值是由第二控制电路依据前置放大电路反馈的背光电压实时调节的，则相应地，激光器两端的直流电流能够根据实际情况调节，进而保证激光器的发射功率满足需求。
S904、数模转换子电路将接收到的驱动电压及设置电压进行数模转换；并将驱动电压输出至电流驱动子电路，设置电压输出至温度调节电路；
这里，数模转换子电路通过相应的输出端将设置电压输出到温度调节电路，并通过相应的输出端将驱动电压输出给电流驱动电路。
在一些实施例中，为了提高精度，数模转换子电路为16bit高精度数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)，且数模转换子电路具有多个输入端和多个输出端。
步骤S9051、S9052为调节激光器的驱动电流的实现过程。
S9051、滤波子电路接收驱动电压，并进行多级滤波
在一些可选实施例中，所述滤波子电路包括第一一阶低通滤波电路和二阶巴特沃斯低通滤波电路。所述第一一阶低通滤波电路能够抑制数模转换子电路输出的驱动电压的低频噪声，所述第一一阶低通滤波电路可以依据实际的噪声频率范围设计。所述二阶巴特沃斯低通滤波电路用于进一步抑制驱动电压的噪声并限制其噪声带宽。
在一些可选实施例中，所述第一一阶低通滤波电路还包括第一二极管，所述第一二极管用于对驱动电压的快速泄放。
S9052、电流设置子电路接收经过多级滤波后的驱动电压，并向激光器输出驱动电流；
在一些可选实施例中，所述电流设置子电路还包括激光器的第二一阶低通滤波器，此外，为了保证激光器工作的稳定性，在激光器两端设置辅助电路，该辅助电路实现缓启动和过压防护功能。还可以设置激光器的电源去耦装置，以保证电源噪声不会被引入到激光器中。
在一些可选实施例中，驱动电压的具体值是由第一控制电路根据前置放大电路反馈的背光电压进行调节的，相应地，激光器两端的直流电流能够依据实际情况实时调节，以保证激光器的发射功率满足要求。同时，采用多级滤波电路对驱动电压进行滤波，可以大大降低激光器输出的高频噪声，也可以避免由驱动电路引起的激光器线宽展宽的问题。
步骤S9061至S9064为调节激光器的工作温度的实现过程。
S9061、温度调节电路中的设置子电路接收设置电压；温度调节电路中的反馈子电路接收温度检测子电路采集到的激光器工作温度转换的反馈电压。
这里，温度检测子电路包括热敏电阻，依据热敏电阻的阻值确定激光器组件内部的工作温度。
S9062、差分放大子电路的其中一个输入端接收设置子电路输出的设置电压；差分放大子电路的另一个输入端接收反馈子电路输出的反馈电压。
这里，当激光器的工作温度改变时，温度检测子电路输出的基准电压也随之改变，进而调节反馈电路输入至差分放大子电路的反馈电压。差分放大子电路基于接收的反馈电压及设置电压，输出误差信号。
在一些可选实施例中，所述误差信号是电压信号。
S9063、功率放大子电路接收差分放大子电路基于反馈电压和设置电压得到的误差信号，并根据误差信号，向温控子电路输出温控指令。
在一些可选实施例中，所述功率放大子电路基于误差信号，确定电流的方向，从而控制温控子电路加热或制冷。
S9064、温控子电路根据温控指令加热/制冷，调节激光器的工作温度。
在一些可选实施例中，所述温控子电路可以是半导体制冷器。
在本申请实施例中，第一控制电路依据前置放大电路的背光电压以及温度检测电路反馈的温度调整激光器的驱动电流或激光器的工作温度，使得激光器的发射功率满足标定功率。
例如，第一控制电路输出的设置电压对应激光器正常工作在某一特定温度时的电压，激光器设定工作温度为25摄氏度，已知激光器组件内部温度检测子电路对应的热敏电阻，可以得到在25摄氏度时对应的电压，可将该电压通过第二控制电路输出，即为设置电压，当激光器工作时，激光器的工作温度会发生改变，通过温度检测电路可以采集到激光器的工作温度，温度检测电路将温度通过热敏电阻转换为电压，输出的误差信号即为激光器设定工作温度对应的设置电压值与温度检测电路采集到的实际工作温度对应的电压之间的差值。
在本申请实施例中，第一控制电路可以用于设置激光器驱动电压，该驱动电压输出到电流驱动电路，从而实现对激光器驱动电流大小的控制。第一控制电路还用于设置温度调节电路的设置电压，使得温度调节电路能够依据温度检测子电路的反馈电压和设置电压控制激光器组件中的温度控制电路加热或制冷，通过此方法实现对激光器工作温度的调节，进而实现激光器发射功率的自适应补偿功能。
以上所述，仅为本申请的具体实施模式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种压电陶瓷剪切片PZT驱动电路，其特征在于，所述PZT驱动电路包括：
正弦信号发生电路、同相放大电路、升压电路以及降压电路；其中，
所述同相放大电路包括：第一运算放大器；
所述正弦信号发生电路的输出端与所述同相放大电路的同相输入端连接；
所述升压电路与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电；
所述降压电路与所述同相放大电路的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电，其中，所述降压电路包括：第二电源、降压型直流-直流转换器、以及第二LDO；所述降压型直流-直流转换器的输入端与所述第二电源连接，所述降压型直流-直流转换器的输出端与所述第二LDO的输入端连接；所述第二LDO的输出端与所述第一运算放大器的负电源连接；
所述同相放大电路的输出端与PZT负载连接；
所述PZT 驱动电路用于驱动所述PZT负载工作，所述PZT负载位于所述PZT驱动电路外部的激光器内。
2.根据权利要求1所述的PZT驱动电路，其特征在于，所述正弦信号发生电路包括：正弦信号发生器、第一电阻和第一电容；其中，
所述正弦信号发生器的输入端与所述PZT驱动电路外部的第二控制电路连接，所述正弦信号发生器的输出端与所述第一电阻的第一端连接；
所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；
第一电容的第二端接地；
所述第二控制电路用于控制所述正弦信号发生器的频率和/或振幅。
3.根据权利要求1所述的PZT驱动电路，其特征在于，所述同相放大电路包括：第一运算放大器、第一可调电阻、第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第二运算放大器、第二可调电阻、第三电阻、第四电阻以及第六电容。
4.根据权利要求3所述的PZT驱动电路，其特征在于，
所述第一运算放大器的同相输入端与所述正弦信号发生电路的输出端连接；
所述第一运算放大器的反相输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电阻的第一端接地；
所述第一可调电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第一可调电阻的第二端与第一运算放大器的输出端连接；
所述第一运算放大器的输出端还与所述第二运算放大器的同相输入端连接；
所述第三电阻的第一端接地，所述第三电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第二可调电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第二可调电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端连接；
所述第二运算放大器的输出端还与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述PZT负载连接；
所述第六电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述第六电容的第二端接地。
5.根据权利要求1所述的PZT驱动电路，其特征在于，所述升压电路包括：第一电源、升压型直流-直流转换器、以及第一低压差线性稳压器LDO；其中，
所述升压型直流-直流转换器的输入端与所述第一电源连接，所述升压型直流-直流转换器的输出端与所述第一低压差线性稳压器LDO的输入端连接；
所述第一低压差线性稳压器LDO的输出端与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电。
6.一种激光器系统，其特征在于，所述激光器系统包括：激光器组件和驱动电路；
所述激光器组件包括：激光器、光探测器、增益芯片、压电陶瓷剪切片PZT负载；
所述驱动电路包括：PZT驱动电路及激光器组件驱动电路；
所述PZT驱动电路包括：正弦信号发生电路、同相放大电路、升压电路以及降压电路；
其中，所述同相放大电路包括：第一运算放大器；所述正弦信号发生电路的输出端与同相放大电路的同相输入端连接；
所述升压电路与所述同相放大电路的正电源连接，用于为所述同相放大电路的正电源供电；
所述降压电路与所述同相放大电路的负电源连接，用于为所述同相放大电路的负电源供电，其中，所述降压电路包括：第二电源、降压型直流-直流转换器、以及第二LDO；所述降压型直流-直流转换器的输入端与所述第二电源连接，所述降压型直流-直流转换器的输出端与所述第二LDO的输入端连接；所述第二LDO的输出端与所述第一运算放大器的负电源连接；
所述同相放大电路的输出端与PZT负载连接；
所述PZT驱动电路用于驱动所述PZT负载工作。
7.根据权利要求6 所述的激光器系统，其特征在于，所述激光器组件驱动电路包括：前置放大电路、第一控制电路以及温度调节电路；
其中，所述前置放大电路，用于将所述激光器的背光电流转换成背光电压，并输出至所述第一控制电路；
所述第一控制电路，用于根据所述激光器的工作温度转换的反馈电压及所述背光电压，向所述温度调节电路输出设置电压；
所述温度调节电路，用于根据所述反馈电压及所述设置电压，向变温子电路输出温控指令。
8.根据权利要求7所述的激光器系统，其特征在于，所述激光器组件还包括：温度控制电路；其中，
所述温度控制电路包括：温度检测子电路及变温子电路；
所述温度检测子电路，用于将采集到的所述激光器的工作温度转换为反馈电压，并输出至所述第一控制电路及所述温度调节电路；
所述变温子电路，用于根据所述温控指令，调节所述激光器的工作温度。
9.根据权利要求7所述的激光器系统，其特征在于，所述第一控制电路包括：模数转换子电路、第二控制电路及数模转换子电路；其中，
所述模数转换子电路，用于接收温度控制电路采集的激光器的工作温度转换成的反馈电压，并将所述反馈电压进行模数转换后，输出到所述第二控制电路；
所述第二控制电路，用于依据模数转换后的所述反馈电压及所述背光电压，向数模转换子电路输出设置电压；
所述数模转换子电路，用于将所述设置电压进行数模转换后，输出至所述温度调节电路；
所述第二控制电路，还用于控制所述正弦信号发生电路的频率和/或振幅。
10.根据权利要求7至9任一项所述的激光器系统，其特征在于，所述温度调节电路包括：功率放大子电路、差分放大子电路、反馈子电路及设置子电路；
其中，所述设置子电路，用于接收所述第一控制电路输出的设置电压，并将所述设置电压输出至所述差分放大子电路；
所述反馈子电路，用于接收温度检测子电路采集的所述激光器的工作温度转换成的反馈电压，并将所述反馈电压输出至所述差分放大子电路；
所述差分放大子电路，用于接收所述设置子电路输出的设置电压、以及所述反馈子电路输出的所述反馈电压；根据所述设置电压与所述反馈电压，向功率放大子电路输出误差信号；
所述功率放大子电路，用于接收所述差分放大子电路输入的误差信号，并根据所述误差信号，向所述变温子电路输出温控指令。
11.根据权利要求9所述的激光器系统，其特征在于，所述激光器组件驱动电路还包括：电流驱动电路；
所述模数转换子电路，还用于接收所述前置放大电路的背光电压，将所述前置放大电路的背光电压进行模数转换后，输出到所述第二控制电路；
所述第二控制电路，还用于依据模数转换后的电压，向所述数模转换子电路输出相应的驱动电压；
所述数模转换子电路，还用于将接收到的所述驱动电压进行数模转换后，输出至所述电流驱动电路。
12.根据权利要求11所述的激光器系统，其特征在于，所述电流驱动电路包括：电流设置子电路及滤波子电路；
所述滤波子电路，用于对所述驱动电压进行滤波处理，并将滤波后的驱动电压输出至所述电流设置子电路；
所述电流设置子电路，用于接收滤波之后的驱动电压，并向所述激光器提供驱动电流。
13.根据权利要求12所述的激光器系统，其特征在于，所述滤波子电路包括第一滤波电路和第二滤波电路；
所述第一滤波电路包括：第五电阻和第七电容；
所述第二滤波电路包括：第六电阻、第八电容、第七电阻、第九电容和第三运算放大器及第三电源；
所述电流设置子电路包括：第八电阻、第十电容、第四运算放大器、第九电阻、第十一电容、第十电阻及第一场效应管；
所述电流驱动电路还包括：第三滤波电路，所述第三滤波电路包括：第一电感、第十一电阻。
14.根据权利要求13所述的激光器系统，其特征在于，
所述第五电阻的第一端与所述数模转换子电路连接，所述第五电阻的第二端与第七电阻的第一端连接；
所述第七电容的第二端接地。
15.根据权利要求14所述的激光器系统，其特征在于，所述第五电阻的第一端还与第一二极管的负极连接，所述第五电阻的第二端还与所述第一二极管的正极连接；所述第一二极管用于对所述数模转换子电路输出的驱动电压快速泄放。
16.根据权利要求13所述的激光器系统，其特征在于，
所述第六电阻的第一端与所述第七电容的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接；
所述第七电阻的第二端与所述第九电容的第一端连接；所述第七电容的第二端还与所述第三运算放大器的同相输入端连接；
所述第九电容的第二端接地；
所述第三运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端连接；所述第三运算放大器的输出端还与所述第八电容的第一端连接；所述第三运算放大器的正电源与所述第三电源 、所述第十电容的第一端及所述第十一电容的第一端连接；
所述第八电容的第二端与所述第六电阻的第二端连接；
所述第十电容的第二端及所述第十一电容的第二端接地。
17.根据权利要求15所述的激光器系统，其特征在于，
所述第八电阻的第一端与所述第三运算放大器的输出端连接，所述第八电阻的第二端与第十二电容的第一端连接，所述第八电阻的第一端还与所述第四运算放大器的同相输入端连接；
所述第十二电容的第二端接地；
所述第四运算放大器的反向输入端与第十三电容的第一端连接；所述第四运算放大器的输出端与第九电阻的第一端连接；所述第四运算放大器的输出端还与第十三电容的第二端连接；
所述第九电阻的第二端与第一场效应管的栅极连接；
所述第一场效应管的源极与所述第十电阻的第一端连接，所述第一场效应管的漏极与所述第三滤波电路连接；
所述第十电阻的第二端接地。
18.根据权利要求15所述的激光器系统，其特征在于，
所述第一电感的第一端与所述第一场效应管的漏极连接，所述第一电感的第二端与所述激光器的第一端连接；
第十四电容的第一端与第一电感的第二端连接，所述第十四电容的第二端与所述激光器的第二端连接。
19.根据权利要求18所述的激光器系统，其特征在于，所述激光器系统还包括：第十五电容和第十六电容；
所述第十五电容的第一端和所述第十六电容的第一端均与所述第十四电容的第二端连接，所述第十五电容的第二端和所述第十六电容的第二端均接地；所述第十五电容和所述第十六电容，用于对所述激光器的电源去耦。
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