CN209266838U - 一种激光光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光光源，涉及激光技术领域，该激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管。由处理器模块产生的初始电脉冲，经过脉冲整形放大模块以及耦合模块处理后，成为驱动电脉冲，激光二极管根据驱动电脉冲产生光脉冲，其中脉冲整形放大模块可以对电脉冲中的噪声进行滤除，以及对电脉冲进行放大，使得激光光源输出稳定的功率，而温度控制模块可以实时采集激光二极管的工作温度，并控制激光二极管的工作温度保持在预设工作温度。本激光光源具有输出功率稳定以及工作温度偏移量低的优点。

Description

一种激光光源

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种激光光源。

背景技术

随着科学技术的发展，激光在工农业生产和科学技术的各领域中得到了广泛应用，因此激光光源的开发和研究也进一步的受到科研人员的重视。

在现有技术中，激光光源主要包括：调Q-锁模光纤激光器、传统半导体激光光源以及快速晶闸管-雪崩晶体管开关电路。调Q-锁模光纤激光器是实现高能量激光脉冲的有效手段，通过在激光器腔内对腔损耗进行调制，来调节激光器的Q值。传统半导体激光光源是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带之间，或者半导体物质的能带与杂质能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。快速晶闸管-雪崩晶体管开关电路是采用大功率晶体管正反馈设计出晶闸管开关应用于脉冲激光发射电路。

但是在上述现有技术中的激光光源不同程度的存在光纤激光器输出功率不稳定以及工作温度飘移量高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种激光光源，旨在解决现有技术中的激光光源不同程度的均存在光纤激光器输出功率不稳定以及工作温度飘移量高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种激光光源，该激光光源包括：

控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管；

所述控制系统模块的输出端与所述处理器模块的输入端连接，所述控制系统模块用于产生参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至所述处理器模块；

所述的处理器模块的输出端与所述脉冲整形放大模块的输入端连接，所述处理器模块用于根据所述参数调节信号产生初始电脉冲，并将所述初始电脉冲发送至所述脉冲整形放大模块；

所述脉冲整形放大模块的输出端和所述恒流源模块的输出端均与所述耦合模块的输入端连接，所述脉冲整形放大模块用于对所述初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的所述初始电脉冲发送至所述耦合模块，所述恒流源模块用于产生恒流直流信号，并将所述恒流直流信号发送至所述耦合模块；

所述耦合模块的输出端与所述激光二极管的输入端连接，所述耦合模块用于将所述初始电脉冲以及所述恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将所述驱动电脉冲发送至所述激光二极管；

所述温度控制模块与所述激光二极管连接，所述温度控制模块用于将所述激光二极管的实时工作温度控制为预设工作温度；

所述激光二极管，用于根据所述驱动电脉冲产生光脉冲。

本实用新型实施例提供一种激光光源，该激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管。由处理器模块产生的初始电脉冲，经过脉冲整形放大模块以及耦合模块处理后，成为驱动电脉冲，激光二极管根据驱动电脉冲产生光脉冲，其中脉冲整形放大模块可以对电脉冲中的噪声进行滤除，以及对电脉冲进行放大，使得激光光源输出稳定的功率，而温度控制模块可以实时采集激光二极管的工作温度，并控制激光二极管的工作温度保持在预设工作温度。本激光光源具有输出功率稳定以及工作温度偏移量低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种激光光源的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种激光光源中控制系统模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种激光光源中控制系统模块的工作流程示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种激光光源中脉冲整形放大模块的电路结构图；

图5为本实用新型实施例提供的一种激光光源中恒流源模块的电路结构图；

图6为本实用新型实施例提供的一种激光光源中温度控制模块的电路结构图；

图7为本实用新型实施例提供的一种激光光源的另一结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种激光光源中电源转换模块的电路结构图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种激光光源的结构示意图。

如图1所示，该激光光源包括：

控制系统模块10、处理器模块20、脉冲整形放大模块30、恒流源模块40、耦合模块50、温度控制模块60以及激光二极管70。

进一步地，控制系统模块10的输出端与处理器模块20的输入端连接，控制系统模块10用于根据预设激光参数产生参数调节信号，并将参数调节信号发送至处理器模块20。

其中，控制系统模块10中包括有控制脉冲参数的预设程序，预设程序优选为：才用LABVIEW开发环境下编写的程序，在LABVIEW的输入界面输入需要产生的光脉冲的参数，也即预设激光参数，预设程序可以根据输入的预设激光参数产生参数调节信号，预设激光参数可以根据实际需求设定为不同的参数，例如：光脉冲的脉宽和频率等，且预设激光参数可以多次输入，每一次输入的预设激光参数对应不同的参数调节信号，使得光脉冲参数实时高精度可调且输出稳定。

进一步地，处理器模块20的输出端与脉冲整形放大模块30的输入端连接，处理器模块20用于根据参数调节信号产生初始电脉冲，并将初始电脉冲发送至脉冲整形放大模块30。

进一步地，脉冲整形放大模块30的输出端和恒流源模块40的输出端均与耦合模块50的输入端连接，脉冲整形放大模块30用于对初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的初始电脉冲发送至耦合模块50，恒流源模块40 用于产生恒流直流信号，并将恒流直流信号发送至耦合模块50。

其中，由于处理器模块20中产生的初始电脉冲中含有脉冲拖尾，且脉冲拖尾具有一定的驱动能力，那么激光二极管70若直接通过不经过处理的初始电脉冲产生光脉冲时，则会产生一定强度的光脉冲拖尾，光脉冲拖尾也称为噪声，所以初始电脉冲中含有的脉冲拖尾需要通过脉冲整形放大模块30进行整形后滤除。初始电脉冲经过整形后形成类高斯脉冲，使初始电脉冲形成类高斯脉冲的目的是使激光二极管70产生类高斯的光脉冲，以获得更好的光源效果。经过整形后的初始电脉冲会通过脉冲整形放大模块30进行功率放大，以使得激光光源输出稳定的功率。

恒流源模块40产生的恒流直流信号的作用是给激光二极管70输入的电流加一个电流偏置，使激光二极管70稳定工作。

进一步地，耦合模块50的输出端与激光二极管70的输入端连接，耦合模块50用于将初始电脉冲以及恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将驱动电脉冲发送至激光二极管70。

由于初始电脉冲为脉冲交流信号，所以需要耦合模块50将脉冲交流信号和恒流直流信号进行叠加在一起，以形成驱动脉冲来驱动激光二极管70，让激光二极管70产生光脉冲。

进一步地，温度控制模块60的输入端与激光二极管70的温度采集端连接，温度控制模块60的温度控制部件与激光二极管70的散热端连接，温度控制模块60用于采集激光二极管70的实时工作温度，并将采集到的实时工作温度与温度控制模块60的预设工作温度进行比较后，控制温度控制部件对激光二极管 70进行加热或者制冷，使得激光二极管70的实时工作温度控制为预设工作温度。

其中，由于激光光源的性能，特别是激光二极管70的性能极易受到工作温度的影响，所以需要为激光光源提供一个恒定的工作温度温度。激光二极管70 的预设工作温度可以根据实际情况进行调节，以使得激光二极管70工作性能发挥最大。控制模块可以不间断实时采集激光二极管70的实时工作温度，以便温度控制模块60可以更加及时控制温度控制部件对激光二极管70进行加热或者制冷。

进一步地，激光二极管70，用于根据驱动电脉冲产生光脉冲。

进一步地，当实时调节预设激光参数后，激光二极管70实时产生不同参数的光脉冲。

其中由于预设激光参数是人为设定且可以重复修改、调节，所以预设激光参数被调节后，控制系统模块10根据新调节的预设激光参数实时产生新的参数调节信号，处理器模块20更根据新的参数调节信号实时产生新的初始电脉冲，新的初始电脉冲经过脉冲整形放大模块30、恒流源模块40以及耦合模块50处理后，实时传输至激光二极管70，激光二极管70根据新的初始电脉冲实时产生其他参数的光脉冲，当需要实时产生不同参数的光脉冲时，实时调节预设激光参数后，激光光源重复上面步骤，即可产生实时产生不同参数的光脉冲。

本实用新型实施例中，一种激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管。由处理器模块产生的初始电脉冲，经过脉冲整形放大模块以及耦合模块处理后，成为驱动电脉冲，激光二极管根据驱动电脉冲产生光脉冲，其中脉冲整形放大模块可以对电脉冲中的噪声进行滤除，以及对电脉冲进行放大，使得激光光源输出稳定的功率，而温度控制模块可以实时采集激光二极管的工作温度，并控制激光二极管的工作温度保持在预设工作温度。本激光光源具有输出功率稳定以及工作温度偏移量低的优点。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的一种激光光源中控制系统模块的结构示意图。

如图2所示，控制系统模块10包括：终端设备101、通用串行总线102以及串口转接芯片103。

终端设备101的输出端与通用串行总线102的输入端连接，终端设备101 用于根据预设激光参数，通过终端设备101内置预设程序产生总线数据传输类型的参数调节信号，并将参数调节信号发送至通用串行总线102。

进一步地，通用串行总线102的总线数据输出端口与串口转接芯片103的总线数据输入端口连接，通用串行总线102用于将参数调节信号传输至串口转接芯片103。

其中，通用串行总线102的总线数据输出端口包括上行数据端口和下行数据端口，分别用DATE1和DATE2表示；串口转接芯片103的总线数据输入端口上行数据端口和下行数据端口，分别用DATE3和DATE4表示。通用串行总线102的上行数据端口和下行数据端口分别和串口转接芯片103的上行数据端口和下行数据端口连接，以将参数调节信号从通用串行总线102传输至串口转接芯片103。

进一步地，由于参数调节信号总线数据传输类型的信号，而处理器模块20 处理的为串口数据类型的信号，所以需要串口转接芯片103，对参数调节信号的数据类型进行转换。串口转接芯片103包括：串口数据输出端口和串口数据输入端口，分别用TXD1和RXD1表示，处理器模块20也包括：串口数据输出端口和串口数据输入端口，分别用TXD2和RXD2表示，串口转接芯片103 的串口数据输出端口与处理器模块20的串口数据输入端口连接，串口转接芯片 103的串口数据输入端口与处理器模块20的串口数据输出端口连接，串口转接芯片103用于将总线数据传输类型的参数调节信号转换为串口数据传输类型的参数调节信号，并将转换后的参数调节信号发送至处理器模块20。

进一步地，请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的一种激光光源中控制系统模块的工作流程示意图。

如图3所示，首先对串口转接芯片进行初始化，串口转接芯片的初始化完成后判断串口转接芯片中串口是否打开，若串口没有打开则返回对串口转接芯片进行初始化步骤，若确认串口转接芯片中串口已经打开，则进行串口转接芯片中串口的配置，具体串口的配置可以根据实际传输数据的通讯参数以及通讯协议设定。

进一步地，控制终端设备尝试连接网络后并判断是否连接上网络，若未连接网络则再次尝试连接网络，若已经连接上网络，则创建while以及VISA等程序语句，创建完成后接着创建控件以及接收模块，也即运行预设程序，运行预设程序之后预设程序开始接收网络数据，并检查是否接收到网络数据，若没有接收到网络数据，则返回创建while以及VISA等程序语句步骤，若检查到接收到网络数据，则读取网络数据，读取网络数据后，一方面会显示网络数据，另一方面会将网络数据发送至串口转换芯片，串口转换芯片接收到网络数据后，判断是否还需要继续执行预设程序，若不继续执行预设程序，则停止预设程序，若不继续执行预设程序，则返回检查是否接收到网络数据步骤。

进一步地，请参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的一种激光光源中脉冲整形放大模块的电路结构图。

如图4所示，脉冲整形放大模块30模块包括：

第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一滤波电感L1、第二滤波电感L2、第一滤波电容C11、第二滤波电容C21、第三滤波电容C31、第一外围电容C1、第二外围电容C2、第三外围电容C3、第四外围电容C4、第一阻抗电阻R11、第一调节电阻R111、第二调节电阻R211、第三调节电阻R311、第四调节电阻R411、第一外围电阻R1、第二外围电阻R2、第三外围电阻R3以及第四外围电阻R4。

优选的，第一运算放大器U和第二运算放大器U2均为高速低失真电流反馈运算放大器。

第一滤波电感L1的一端与第三正电压连接，第一滤波电感L1的另一端与第一滤波电容C11的一端以及第三滤波电容C31的一端连接，第一滤波电容 C11的另一端与电源地线连接，第二滤波电感L2的一端与第一负电压连接，第二滤波电感L2的另一端与第二滤波电容C21的一端以及第三滤波电容C31的另一端连接，第二滤波电容C21的另一端与电源地线连接。

第一运算放大器U1第二引脚分别与第一调节电阻R111的一端和第二调节电阻R211的一端连接，第一调节电阻R111的另一端与电源地线连接，第二调节电阻R211的另一端与第一外围电阻R1的一端和运算放大器U1的第六引脚连接，第一外围电阻R1的另一端与初始电脉冲信号输出端连接，第一运算放大器U1的第三引脚与第二外围电阻R2的一端连接，第二外围电阻R2的另一端与第一阻抗电阻R11的一端以及初始电脉冲信号输入端连接，初始电脉冲信号输入端以及第一阻抗电阻R11的另一端与电源地线连接，第一运算放大器U1的第四引脚与第九引脚连接后，再与第三滤波电容C31的另一端以及第一外围电容C1的一端连接，第一外围电容C1的另一端与电源地线连接，第一运算放大器U1的第七引脚与第三滤波电容C31的一端以及第二外围电容C2的一端连接，第二外围电容C2的另一端与电源地线连接。

第二运算放大器U2的第二引脚分别与第三调节电阻R311的一端和第四调节电阻R411的一端连接，第三调节电阻R311的另一端与电源地线连接，第四调节电阻R411的另一端与第三外围电阻R3的一端以及第二运算放大器U2的第六引脚连接，第三外围电阻R3的另一端与初始电脉冲信号输出端连接，第二运算放大器U2的第三引脚与第四外围电阻R4的一端连接，第四外围电阻 R4的另一端与第一阻抗电阻R11的一端连接，第二运算放大器U2的第四引脚与第九引脚连接后，再与第三滤波电容C31的另一端以及第三外围电容C3的一端连接，第三外围电容C3的另一端与电源地线连接，第二运算放大器U2的第七引脚与第三滤波电容C31的一端以及第四外围电容C4的一端连接，第四外围电容C4的另一端与电源地线连接。

初始电脉冲从初始电脉冲信号输入端输入，经过整形与放大后，从初始电脉冲信号输出端输出。

进一步地，请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的一种激光光源中恒流源模块的电路结构图。

如图5所示，恒流源模块40包括：

并联稳压器U3、第三运算放大器U4、第四运算放大器U5、硅管Q1、反向保护二极管D1、可调电阻器R511、第五外围电容C5、第六外围电容C6、第七外围电容C7、第八外围电容C8、第九外围电容C9、第十外围电容C10、第十一外围电容C11、第十二外围电容C12、第十三外围电容C13、第五外围电阻R5、第六外围电阻R6、第七外围电阻R7、第八外围电阻R8、第九外围电阻R9、第十外围电阻R10、第十一外围电阻R11、第十二外围电阻R12、第十三外围电阻R13、第十四外围电阻R14、第十五外围电阻R15、第十六外围电阻R16、第十七外围电阻R17、第十八外围电阻R18、第十九外围电阻R19、第二十外围电阻R20以及第二十一外围电阻R21。

第二正电压分别与第三运算放大器U4的第八引脚、第四运算放大器U5的第八引脚、硅管Q1的集电极、第五外围电容C5的一端、第六外围电容C6的一端、第七外围电容C7的一端、第八外围电容C8的一端以及第五外围电阻 R5的一端连接，第五外围电阻R5的另一端分别与并联稳压器U3的第二引脚、可调电阻器R511的第二引脚、第九外围电容C9的一端、第六外围电阻R6的一端连接，并联稳压器U3的第一引脚与可调电阻器R511的第三引脚、第七外围电阻R7的一端连接，第六外围电阻R6的另一端与第八外围电阻R8的一端、第三运算放大器U4的第五引脚连接，第三运算放大器U4的第六引脚分别与第九外围电阻R9的一端、第十外围电阻R10的一端、第十一外围电阻R11的一端、第十外围电容C10的一端、第十二外围电阻R12的一端连接，第三运算放大器U4的第七引脚分别与第十三外围电阻R13的一端、第九外围电阻R9的另一端、第十外围电阻R10的另一端、第十一外围电阻R11的另一端、第十外围电容C10的另一端、第十二外围电阻R12的另一端连接，第十三外围电阻R13 的另一端与第十四外围电阻R14的一端、第四运算放大器U5的第三引脚连接，第十二外围电阻R12的另一端与第四运算放大器U5的第六引脚和第七引脚连接，第四运算放大器U5的第二引脚与第十一外围电容C11的一端、第十五外围电阻R15的一端、第十六外围电阻R16的一端连接，第十七外围电阻R17 的一端与第十八外围电阻R18的一端、第十九外围电阻R19的一端、第二十外围电阻R20的一端、第十五外围电阻R15的一端连接，第十八外围电阻R18 的另一端与第十五外围电阻R15的另一端连接，第四运算放大器U5的第一引脚与第十一外围电容C11的另一端、硅管Q1的基极连接，硅管Q1的发射极与第二十一外围电阻R21的一端连接，第二十一外围电阻R21的另一端与反向保护二极管D1的负极连接，第十二外围电容C12的一端与第十三外围电容C13 的一端连接，第八外围电容C8的另一端、第七外围电阻R7的另一端、并联稳压器U3的第三引脚、第九外围电容C9的另一端、第八外围电阻R8的另一端、第三运算放大器U4的第四引脚、第七外围电容C7的另一端、第十四外围电阻 R14的另一端、第十七外围电阻R17的另一端、第十八外围电阻R18的另一端、第六外围电容C6的另一端、第五外围电容C5的另一端、反向保护二极管D1 的正极、第十二外围电容C12的另一端、第十三外围电容C13的另一端以及第十六外围电阻R16的另一端均于电源地线连接。

由上述器件构成的恒流源模块40的恒流驱动部分电流稳定度可达0.01％。

进一步地，温度控制模块60包括：温度控制器U6和半导体制冷器。

温度控制器中内置有温度传感器、温度误差放大模块、比例-积分-微分 (PID，Proportion-Integral-Derivative)控制器；

温度传感器用于采集激光二极管70的实时工作温度后，将采集到的实时工作温度与温度控制模块60的预设工作温度进行比较，得到实时工作温度与预设工作温度之间的温度误差信号，再将温度误差信号发送至温度误差放大模块，温度误差放大模块将温度误差信号进行放大后发送至PID控制器，PID控制器根据放大后的温度误差信号控制半导体制冷器对激光二极管70的散热端进行加热或者制冷，使得激光二极管70的工作温度保持为预设工作温度。

进一步地，请参阅图6，图6为本实用新型实施例提供的一种激光光源中温度控制模块的电路结构图。

如图6所示，温度控制模块60还包括：

第一电感器L3、第二电感器L4、第十四外围电容C14、第十五外围电容 C15、第十六外围电容C16、第十七外围电容C17、第十八外围电容C18、第十九外围电容C19、第二十外围电容C20、第二十一外围电容C21、第二十二外围电容C22、第二十三外围电容C23、第二十五外围电容C25、第二十六外围电容C26、第二十七外围电容C27、第二十八外围电容C28、第二十九外围电容C29、第二十二外围电阻R22、第二十三外围电阻R23、第二十四外围电阻R24、第二十五外围电阻R25、第二十六外围电阻R26、第二十七外围电阻R27、第二十八外围电阻R28、第二十九外围电阻R29、第三十外围电阻R30、第三十一外围电阻R31、第三十二外围电阻R32、第三十四外围电阻R34、第三十五外围电阻R35、第三十六外围电阻R36、第三十七外围电阻R37。

其中温度控制器U6采用精准温度控制器，第一电感器L3和第二电感器 L4均采用屏蔽式功率电感器。

温度控制器U6的第一引脚与第十四外围电容C14的一端、第一电感器L3 的一端、第十五外围电容C15的一端连接，温度控制器U6的第四引脚、温度控制器U6的第六引脚、温度控制器U6的第八引脚均与第一电感器L3的另一端连接，温度控制器U6的第十引脚与温度控制器U6的第七引脚、温度控制器 U7的第十一引脚、第十六外围电容C16的一端、第二十二外围电阻R22的一端、第二十三外围电阻R23的一端、第二十八外围电容C28的一端连接，温度控制器U6的第十二引脚与第二十二外围电阻R22的另一端连接，温度控制器 U6的第十三引脚与第二十三外围电阻R23的另一端连接，温度控制器U6的第十四引脚与第十七外围电容C17的一端、第十八外围电容C18的一端连接，第十七外围电容C17的另一端与第二十四外围电阻R24的一端连接，温度控制器U6的第十五引脚与第二十四外围电阻R24的另一端、第十八外围电容C18的一端、第二十五外围电阻R25的一端、第二十六外围电阻R26的一端连接，第二十六外围电阻的R26另一端与第十九外围电容C19的一端连接，温度控制器 U6的第十七引脚与第二十五外围电阻R25的另一端、第十九外围电容C19的另一端连接，温度控制器U6的第十九引脚与第二十七外围电阻R27的一端、第二十八外围电阻R28的另一端连接，第二十八外围电阻R28的另一端与第二十九外围电阻R29的一端、第三十外围电阻R30的一端连接，温度控制器U6 的第二十引脚与三十一外围电阻R31的一端连接，温度控制器U6的第二十二引脚与第三十二外围电阻R32的一端、第三十外围电阻R30的另一端连接，温度控制器U6的第二十三引脚与第三十一外围电阻R31的另一端、第三十四外围电阻R34的一端连接，温度控制器的第二十四引脚与第三十四外围电阻R34 的另一端连接，温度控制器U6的第二十七引脚与温度控制器U6的第三十一引脚、第二十二外围电容C22的一端、第二十三外围电容C23的一端连接，温度控制器U6的第二十八引脚与温度控制器U6的第二十九引脚、温度控制器U6 的第三十一引脚、温度控制器的第三十三引脚、第二电感器L4的一端连接，第二电感器L4的另一端与第十五外围电容C15的另一端、第三十五外围电阻 R35的一端、第二十九外围电容C29的一端连接，温度控制器U6的第三十八引脚与第二十五外围电容C25的一端连接，温度控制器U6的第三十九引脚与温度控制器U6的第四十引脚、第三十六外围电阻R36的一端、第二十六外围电容C26的一端连接，温度控制器U6的第四十一引脚与第三十六外围电阻R36 的另一端、第三十七外围电阻R37的一端连接，温度控制器U6的第四十四引脚与第二十七外围电容C27的一端连接，温度控制器U6的第四十六引脚与第二十外围电容C20的一端连接，温度控制器U6的第四十八引脚与第三十五外围电阻R35的另一端连接，温度控制器U6的第十六引脚、温度控制器U6的第四十二引脚、温度控制器U6的第四十三引脚、第二十外围电容C20的另一端、第二十七外围电容C27的另一端、第十六外围电容C16的另一端、第二十八外围电容C28的另一端、第二十七外围电阻R27的另一端、第三十二外围电阻R32的另一端、第二十二外围电容C22的另一端、第二十三外围电容C23 的另一端、第二十九外围电容C29的另一端、第二十五外围电容C25的另一端、三十七外围电阻R37的另一端连接。

进一步地，请参阅图7，图7为本实用新型实施例提供的一种激光光源的另一结构示意图。

如图7所示，激光光源还包括：电源转换模块80。

电源转换模块80的输入端与系统总电源连接，电源转换模块80用于将系统总电源输入的电压转换为多种不同稳定电压值的供电电源，下面以电源转换模块80将系统总电源输入的电压转换为三种正电压信号为例，介绍电源转换模块80，三种正电压信号分别为第一正电压信号、第二正电压信号以及第三正电压信号，第一正电压信号、第二正电压信号以及第三正电压信号，优选的，分别为：3.3伏特电压信号、5伏特电压信号以及12伏特电压信号。第一正电压信号为处理器模块20提供电源；第二正电压信号为控制系统模块10、恒流源模块40以及温度控制模块60提供电源；第三正电压信号为脉冲整形放大模块 30提供电源。

进一步地，电源转换模块80的第一输出端与处理器模块20连接，用于输出第一正电压信号；电源转换模块80的第二输出端与控制系统模块10、恒流源模块40、温度控制模块60连接，用于输出第二正电压信号；电源转换模块 80的第三输出端与脉冲整形放大模块30连接，用于输出第三正电压信号。

进一步地，请参阅图8，图8为本实用新型实施例提供的一种激光光源中电源转换模块的电路结构图。电源转换模块80包括：

第一稳压器U7、第二稳压器U8、第三稳压器U9、第四滤波电容C41、信号变压器T1、第一瞬态抑制二极管D2、第二瞬态抑制二极管D3、第三瞬态抑制二极管D4、齐纳二极管D5、频率调节电阻R611、第三十外围电容C30、第三十一外围电容C31、第三十二外围电容C32、第三十三外围电容C33、第三十四外围电容C34、第三十五外围电容C35、第三十六外围电容C36、第三十七外围电容C37、第三十八外围电容C38、第三十九外围电容C39、第四十外围电容C40、第三十八外围电阻R38、第三十九外围电阻R39、第四十外围电阻R40。

其中，第一稳压器U7采用回扫式稳压器，第二稳压器U8和第三稳压器 U9采用高电流低压差稳压器。

系统总电源的正极与第四滤波电容C41的正极连接，第一稳压器U7的第七引脚与第二稳压器U8的第一引脚、第二稳压器U8的第二引脚、第三十外围电容C30的一端、第三十一外围电容C31的一端、齐纳二极管D5的正极、信号变压器T1的第一引脚连接，第三十八外围电阻R38的一端与第一稳压器U7 的第二引脚连接，第三十九外围电阻R39的一端与第四十外围电阻R40的一端、第一稳压器U7的第三引脚连接，第四十外围电阻R40的另一端与第一瞬态抑制二极管D2的负极、第三十二外围电容C32的正极连接，第三瞬态抑制二极管D4的正极与第一稳压器U7的第五引脚、信号变压器T1的第十二引脚连接，频率调节电阻R611的一端与第一稳压器U7的第一引脚连接，第一瞬态抑制二极管D2的正极与信号变压器T1的第九引脚连接，第二瞬态抑制二极管D3的负极与信号变压器T1的第五引脚连接，第二瞬态抑制二极管D3的正极与第三十三外围电容C33的负极连接，第三十八外围电阻R38的另一端与第三十四外围电容C34的一端连接，齐纳二极管D5的负极与第三瞬态抑制二极管D4的负极连接，第二稳压器U8的第四引脚与第三十五外围电容C35的一端、第三十六外围电容C36的一端、第三十七外围电容C37的一端、第三稳压器U9的第一引脚、第三稳压器U9的第三引脚连接，第三稳压器U9的第五引脚与第三十八外围电容C38的一端、第三十九外围电容C39的一端、第四十外围电容C40的一端连接，系统总电源的负极与第四滤波电容C41的负极、第三十四外围电容C34的另一端、频率调节电阻R611的另一端、第一稳压器U7的第四引脚、第三十九外围电阻R39的另一端、第三十二外围电阻R32的负极、第三十三外围电阻R33的正极、信号变压器T1的第四引脚、信号变压器T1的第八引脚、第三稳压器U9的第二引脚、三十外围电阻R30的另一端、三十一外围电阻R31的另一端、三十五外围电阻R35的另一端、三十六外围电阻R36的另一端、三十七外围电阻R37的另一端、三十八外围电阻R38的另一端、三十九外围电阻R39的另一端、四十外围电阻R40的另一端与电源地线连接。

本实用新型实施例中，一种激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管。由处理器模块产生的初始电脉冲，经过脉冲整形放大模块以及耦合模块处理后，成为驱动电脉冲，激光二极管根据驱动电脉冲产生光脉冲，其中脉冲整形放大模块可以对电脉冲中的噪声进行滤除，以及对电脉冲进行放大，使得激光光源输出稳定的功率，而温度控制模块可以实时采集激光二极管的工作温度，并控制激光二极管的工作温度保持在预设工作温度。本激光光源具有输出功率稳定以及工作温度偏移量低的优点。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的激光光源，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在本实用新型实施例中，各电路模块的具体的电路构成并不是唯一的，在本实用新型实施例中电路模块的基础上，增加或者减少电子器件，也可以达到相类似的功能，且电路模块的各电子器件的具体参数可以根据实际需要设置，以达到不同使用环境下的要求。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本实用新型所提供的一种激光光源的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种激光光源，其特征在于，包括：

控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管；

所述控制系统模块的输出端与所述处理器模块的输入端连接，所述控制系统模块用于产生参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至所述处理器模块；

所述的处理器模块的输出端与所述脉冲整形放大模块的输入端连接，所述处理器模块用于根据所述参数调节信号产生初始电脉冲，并将所述初始电脉冲发送至所述脉冲整形放大模块；

所述脉冲整形放大模块的输出端和所述恒流源模块的输出端均与所述耦合模块的输入端连接，所述脉冲整形放大模块用于对所述初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的所述初始电脉冲发送至所述耦合模块，所述恒流源模块用于产生恒流直流信号，并将所述恒流直流信号发送至所述耦合模块；

所述耦合模块的输出端与所述激光二极管的输入端连接，所述耦合模块用于将所述初始电脉冲以及所述恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将所述驱动电脉冲发送至所述激光二极管；

所述温度控制模块与所述激光二极管连接，所述温度控制模块用于将所述激光二极管的实时工作温度控制为预设工作温度；

所述激光二极管，用于根据所述驱动电脉冲产生光脉冲。

2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述控制系统模块包括：终端设备、通用串行总线以及串口转接芯片；

所述终端设备的输出端与所述通用串行总线的输入端连接，所述终端设备用于产生总线数据传输类型的参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至通用串行总线；

所述通用串行总线的总线数据输出端口与所述串口转接芯片的总线数据输入端口连接，所述通用串行总线用于将所述参数调节信号传输至所述串口转接芯片；

所述串口转接芯片的串口数据输出端口与所述处理器模块的串口数据输入端口连接，所述串口转接芯片的串口数据输入端口与所述处理器模块的串口数据输出端口连接，所述串口转接芯片用于将总线数据传输类型的所述参数调节信号转换为串口数据传输类型的参数调节信号，并将转换后的所述参数调节信号发送至所述处理器模块。

3.根据权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述脉冲整形放大模块包括：

第一运算放大器、第二运算放大器、第一滤波电感、第二滤波电感、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一外围电容、第二外围电容、第三外围电容、第四外围电容、第一阻抗电阻、第一调节电阻、第二调节电阻、第三调节电阻、第四调节电阻、第一外围电阻、第二外围电阻、第三外围电阻以及第四外围电阻；

所述第一滤波电感的一端与第三正电压连接，所述第一滤波电感的另一端与所述第一滤波电容的一端以及所述第三滤波电容的一端连接，所述第一滤波电容的另一端与电源地线连接，所述第二滤波电感的一端与第一负电压连接，所述第二滤波电感的另一端与所述第二滤波电容的一端以及所述第三滤波电容的另一端连接，所述第二滤波电容的另一端与电源地线连接；

所述第一运算放大器第二引脚分别与所述第一调节电阻的一端和所述第二调节电阻的一端连接，所述第一调节电阻的另一端与所述电源地线连接，所述第二调节电阻的另一端与所述第一外围电阻的一端和所述运算放大器的第六引脚连接，所述第一外围电阻的另一端与初始电脉冲信号输出端连接，所述第一运算放大器的第三引脚与所述第二外围电阻的一端连接，所述第二外围电阻的另一端与所述第一阻抗电阻的一端以及初始电脉冲信号输入端连接，所述初始电脉冲信号输入端以及所述第一阻抗电阻的另一端与所述电源地线连接，所述第一运算放大器的第四引脚与第九引脚连接后，再与所述第三滤波电容的另一端以及所述第一外围电容的一端连接，所述第一外围电容的另一端与所述电源地线连接，所述第一运算放大器的第七引脚与所述第三滤波电容的一端以及所述第二外围电容的一端连接，所述第二外围电容的另一端与所述电源地线连接；

所述第二运算放大器的第二引脚分别与所述第三调节电阻的一端和所述第四调节电阻的一端连接，所述第三调节电阻的另一端与所述电源地线连接，所述第四调节电阻的另一端与所述第三外围电阻的一端以及所述第二运算放大器的第六引脚连接，所述第三外围电阻的另一端与所述初始电脉冲信号输出端连接，所述第二运算放大器的第三引脚与所述第四外围电阻的一端连接，所述第四外围电阻的另一端与所述第一阻抗电阻的一端连接，所述第二运算放大器的第四引脚与第九引脚连接后，再与所述第三滤波电容的另一端以及所述第三外围电容的一端连接，所述第三外围电容的另一端与所述电源地线连接，所述第二运算放大器的第七引脚与所述第三滤波电容的一端以及所述第四外围电容的一端连接，所述第四外围电容的另一端与所述电源地线连接；

所述初始电脉冲从所述初始电脉冲信号输入端输入，经过整形与放大后，从所述初始电脉冲信号输出端输出。

4.根据权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述恒流源模块包括：

并联稳压器、第三运算放大器、第四运算放大器、硅管、反向保护二极管、可调电阻器、第五外围电容、第六外围电容、第七外围电容、第八外围电容、第九外围电容、第十外围电容、第十一外围电容、第十二外围电容、第十三外围电容、第五外围电阻、第六外围电阻、第七外围电阻、第八外围电阻、第九外围电阻、第十外围电阻、第十一外围电阻、第十二外围电阻、第十三外围电阻、第十四外围电阻、第十五外围电阻、第十六外围电阻、第十七外围电阻、第十八外围电阻、第十九外围电阻、第二十外围电阻以及第二十一外围电阻；

第二正电压分别与所述第三运算放大器的第八引脚、所述第四运算放大器的第八引脚、所述硅管的集电极、所述第五外围电容的一端、所述第六外围电容的一端、所述第七外围电容的一端、所述第八外围电容的一端以及所述第五外围电阻的一端连接，所述第五外围电阻的另一端分别与所述并联稳压器的第二引脚、所述可调电阻器的第二引脚、所述第九外围电容的一端、所述第六外围电阻的一端连接，所述并联稳压器的第一引脚与所述可调电阻器的第三引脚、所述第七外围电阻的一端连接，所述第六外围电阻的另一端与所述第八外围电阻的一端、所述第三运算放大器的第五引脚连接，所述第三运算放大器的第六引脚分别与所述第九外围电阻的一端、所述第十外围电阻的一端、所述第十一外围电阻的一端、所述第十外围电容的一端、所述第十二外围电阻的一端连接，所述第三运算放大器的第七引脚分别与所述第十三外围电阻的一端、所述第九外围电阻的另一端、所述第十外围电阻的另一端、所述第十一外围电阻的另一端、所述第十外围电容的另一端、所述第十二外围电阻的另一端连接，所述第十三外围电阻的另一端与所述第十四外围电阻的一端、所述第四运算放大器的第三引脚连接，所述第十二外围电阻的另一端与所述第四运算放大器的第六引脚和第七引脚连接，所述第四运算放大器的第二引脚与所述第十一外围电容的一端、所述第十五外围电阻的一端、所述第十六外围电阻的一端连接，所述第十七外围电阻的一端与所述第十八外围电阻的一端、所述第十九外围电阻的一端、所述第二十外围电阻的一端、所述第十五外围电阻的一端连接，所述第十八外围电阻的另一端与所述第十五外围电阻的另一端连接，所述第四运算放大器的第一引脚与所述第十一外围电容的另一端、所述硅管的基极连接，所述硅管的发射极与所述第二十一外围电阻的一端连接，所述第二十一外围电阻的另一端与所述反向保护二极管的负极连接，所述第十二外围电容的一端与所述第十三外围电容的一端连接，所述第八外围电容的另一端、所述第七外围电阻的另一端、所述并联稳压器的第三引脚、所述第九外围电容的另一端、所述第八外围电阻的另一端、所述第三运算放大器的第四引脚、所述第七外围电容的另一端、所述第十四外围电阻的另一端、所述第十七外围电阻的另一端、所述第十八外围电阻的另一端、所述第六外围电容的另一端、所述第五外围电容的另一端、所述反向保护二极管的正极、所述第十二外围电容的另一端、所述第十三外围电容的另一端以及所述第十六外围电阻的另一端均于所述电源地线连接。

5.根据权利要求4所述的激光光源，其特征在于，所述温度控制模块的输入端与所述激光二极管的温度采集端连接，所述温度控制模块的温度控制部件与所述激光二极管的散热端连接，所述温度控制模块用于采集所述激光二极管的实时工作温度，并将采集到的所述实时工作温度与所述温度控制模块的预设工作温度进行比较后，控制所述温度控制部件对所述激光二极管进行加热或者制冷，使得所述激光二极管的实时工作温度控制为所述预设工作温度。

6.根据权利要求5所述的激光光源，其特征在于，所述温度控制模块包括：温度控制器和半导体制冷器；

所述温度控制器中内置有温度传感器、温度误差放大模块、PID控制器；

所述温度传感器用于采集所述激光二极管的实时工作温度后，将采集到的所述实时工作温度与所述温度控制模块的预设工作温度进行比较，得到所述实时工作温度与所述预设工作温度之间的温度误差信号，再将所述温度误差信号发送至温度误差放大模块，所述温度误差放大模块将所述温度误差信号进行放大后发送至所述PID控制器，所述PID控制器根据放大后的所述温度误差信号控制所述半导体制冷器对所述激光二极管的散热端进行加热或者制冷，使得所述激光二极管的工作温度保持为所述预设工作温度。

7.根据权利要求6所述的激光光源，其特征在于，所述温度控制模块还包括：

第一电感器、第二电感器、第十四外围电容、第十五外围电容、第十六外围电容、第十七外围电容、第十八外围电容、第十九外围电容、第二十外围电容、第二十一外围电容、第二十二外围电容、第二十三外围电容、第二十五外围电容、第二十六外围电容、第二十七外围电容、第二十八外围电容、第二十九外围电容、第二十二外围电阻、第二十三外围电阻、第二十四外围电阻、第二十五外围电阻、第二十六外围电阻、第二十七外围电阻、第二十八外围电阻、第二十九外围电阻、第三十外围电阻、第三十一外围电阻、第三十二外围电阻、第三十四外围电阻、第三十五外围电阻、第三十六外围电阻、第三十七外围电阻；

所述温度控制器的第一引脚与所述第十四外围电容的一端、所述第一电感器的一端、所述第十五外围电容的一端连接，所述温度控制器的第四引脚、所述温度控制器的第六引脚、所述温度控制器的第八引脚均与所述第一电感器的另一端连接，所述温度控制器的第十引脚与所述温度控制器的第七引脚、所述温度控制器的第十一引脚、所述第十六外围电容的一端、所述第二十二外围电阻的一端、所述第二十三外围电阻的一端、所述第二十八外围电容的一端连接，所述温度控制器的第十二引脚与所述第二十二外围电阻的另一端连接，所述温度控制器的第十三引脚与所述第二十三外围电阻的另一端连接，所述温度控制器的第十四引脚与所述第十七外围电容的一端、所述第十八外围电容的一端连接，所述第十七外围电容的另一端与所述第二十四外围电阻的一端连接，所述温度控制器的第十五引脚与所述第二十四外围电阻的另一端、所述第十八外围电容的一端、所述第二十五外围电阻的一端、所述第二十六外围电阻的一端连接，所述第二十六外围电阻的另一端与所述第十九外围电容的一端连接，所述温度控制器的第十七引脚与所述第二十五外围电阻的另一端、所述第十九外围电容的另一端连接，所述温度控制器的第十九引脚与所述第二十七外围电阻的一端、所述第二十八外围电阻的另一端连接，所述第二十八外围电阻的另一端与所述第二十九外围电阻的一端、所述第三十外围电阻的一端连接，所述温度控制器的第二十引脚与所述三十一外围电阻的一端连接，所述温度控制器的第二十二引脚与所述第三十二外围电阻的一端、所述第三十外围电阻的另一端连接，所述温度控制器的第二十三引脚与所述第三十一外围电阻的另一端、所述第三十四外围电阻的一端连接，所述温度控制器的第二十四引脚与所述第三十四外围电阻的另一端连接，所述温度控制器的第二十七引脚与所述温度控制器的第三十一引脚、所述第二十二外围电容的一端、所述第二十三外围电容的一端连接，所述温度控制器的第二十八引脚与所述温度控制器的第二十九引脚、所述温度控制器的第三十一引脚、所述温度控制器的第三十三引脚、所述第二电感器的一端连接，所述第二电感器的另一端与所述第十五外围电容的一端、所述第三十五外围电阻的一端、所述第二十九外围电容的一端连接，所述温度控制器的第三十八引脚与所述第二十五外围电容的一端连接，所述温度控制器的第三十九引脚与所述温度控制器的第四十引脚、所述第三十六外围电阻的一端、所述第二十六外围电容的一端连接，所述温度控制器的第四十一引脚与所述第三十六外围电阻的另一端、所述第三十七外围电阻的一端连接，所述温度控制器的第四十四引脚与所述第二十七外围电容的一端连接，所述温度控制器的第四十六引脚与所述第二十外围电容的一端连接，所述温度控制器的第四十八引脚与所述第三十五外围电阻的另一端连接，所述温度控制器的第十六引脚、所述温度控制器的第四十二引脚、所述温度控制器的第四十三引脚、所述第二十外围电容的另一端、所述第二十七外围电容的另一端、所述第十六外围电容的另一端、所述第二十八外围电容的另一端、所述第二十七外围电阻的另一端、所述第三十二外围电阻的另一端、所述第二十二外围电容的另一端、所述第二十三外围电容的另一端、所述第二十九外围电容的另一端、所述第二十五外围电容的另一端、所述三十七外围电阻的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的激光光源，其特征在于，所述光源还包括：电源转换模块；

所述电源转换模块的输入端与系统总电源连接，所述电源转换模块的第一输出端与所述处理器模块连接，所述电源转换模块的第二输出端与所述控制系统模块、恒流源模块、温度控制模块连接，所述电源转换模块的第三输出端与所述脉冲整形放大模块连接。

9.根据权利要求8所述的激光光源，其特征值在于，所述电源转换模块包括：

第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第四滤波电容、信号变压器、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三瞬态抑制二极管、齐纳二极管、频率调节电阻、第三十外围电容、第三十一外围电容、第三十二外围电容、第三十三外围电容、第三十四外围电容、第三十五外围电容、第三十六外围电容、第三十七外围电容、第三十八外围电容、第三十九外围电容、第四十外围电容、三十八外围电阻、第三十九外围电阻、第四十外围电阻；

所述系统总电源的正极与所述第四滤波电容的正极连接，所述第一稳压器的第七引脚与所述第二稳压器的第一引脚、所述第二稳压器的第二引脚、所述第三十外围电容的一端、所述第三十一外围电容的一端、所述齐纳二极管的正极、所述信号变压器的第一引脚连接，所述第三十八外围电阻的一端与所述第一稳压器的第二引脚连接，所述第三十九外围电阻的一端与所述第四十外围电阻的一端、所述第一稳压器的第三引脚连接，所述第四十外围电阻的另一端与所述第一瞬态抑制二极管的负极、所述第三十二外围电容的正极连接，所述第三瞬态抑制二极管的正极与所述第一稳压器的第五引脚、所述信号变压器的第十二引脚连接，所述频率调节电阻的一端与所述第一稳压器的第一引脚连接，所述第一瞬态抑制二极管的正极与所述信号变压器的第九引脚连接，所述第二瞬态抑制二极管的负极与所述信号变压器的第五引脚连接，所述第二瞬态抑制二极管的正极与所述第三十三外围电容的负极连接，所述第三十八外围电阻的另一端与所述第三十四外围电容的一端连接，所述齐纳二极管的负极与所述第三瞬态抑制二极管的负极连接，所述第二稳压器的第四引脚与所述第三十五外围电容的一端、所述第三十六外围电容的一端、所述第三十七外围电容的一端、所述第三稳压器的第一引脚、所述第三稳压器的第三引脚连接，所述第三稳压器的第五引脚与所述第三十八外围电容的一端、所述第三十九外围电容的一端、所述第四十外围电容的一端连接，所述系统总电源的负极与所述第四滤波电容的负极、所述第三十四外围电容的另一端、所述频率调节电阻的另一端、所述第一稳压器的第四引脚、所述第三十九外围电阻的另一端、所述第三十二外围电阻的负极、所述第三十三外围电阻的正极、所述信号变压器的第四引脚、所述信号变压器的第八引脚、所述第三稳压器的第二引脚、所述三十外围电阻的另一端、所述三十一外围电阻的另一端、所述三十五外围电阻的另一端、所述三十六外围电阻的另一端、所述三十七外围电阻的另一端、所述三十八外围电阻的另一端、所述三十九外围电阻的另一端、所述四十外围电阻的另一端与所述电源地线连接。