中距離夜視激光照明器的設計

彭璐

摘要：設計了一種基于MIC29302穩壓器的功率可調式激光器驅動電源，實現了對激光器的直接強度調制。根據半導體激光器對注入電流的穩定性要求高和對電沖擊的承受能力差等特性，對其驅動電路進行了設計;同時，給出了激光器的保護電路和溫度控制電路，較大地改進了半導體激光器電源的可靠性，提高了半導體激光器的輸出穩定性，延長了激光器的使用壽命。最后，給出了詳細的測試數據，測試結果證明，該驅動電源具有具體的指標和良好的性能。

關鍵詞：半導體激光器;驅動電源;MIC29302;溫度控制電路;保護電路

1 引言

激光照明技術是利用激光的高亮度、高方向性和高單色性等特點，對遠、小、暗目標或其局部進行照射，以增加返回信號的能量，減小背景輻射的影響，提高系統對遠、小、暗目標的精確跟蹤和成像測量能力，獲得遠距離目標的高分辨率圖像，從而實現對遠距離目標的探測。本文根據半導體激光器的工作特性，采用MIC29302芯片，設計了一種功率可調的激光器照明電源。

2 設計原理

激光照明器由+5V電源、穩壓器MIC29302芯片、單片機、溫度控制電路、激光器和擴束鏡頭部分組成。其系統組成如圖1所示。

2.1 電路構成

由MIC29302芯片和PIC12508A芯片組成的驅動電路是激光照明驅動電源的核心部分，其電路原理如圖2所示。輸入端接入的是+5V的直流電壓，輸出端、輸入端到接地端之間各接入一只470μF濾波電容，以減少穩壓器的輸入電壓和輸出電壓的紋波。

2.2 溫度控制電路

溫控電路采用HYTEK公司的溫控芯片HY5650和半導體制冷器（TEC）組成一個溫度控制系統，具有較好的控制效果。其電路原理圖如圖3所示。

3 實驗結果

實驗證明，增加慢啟動電路后，激光驅動電源在輸出電壓值1.71～3.58V范圍內任何設置點，隨意開啟、關閉而無沖擊出現，工作穩定，而不需要每次從零開始緩慢調節到所需要的值。該激光照明器在夜視照明中無紅暴，在調節功率為最大時有微弱紅暴，滿足中距離夜視成像的要求，在1/2 CCD ，照度0.0003LUX彩轉黑攝像機測試條件下，實驗測試陰天夜間距離250m。

4 結束語

本文利用Micrel公司的MIC29302芯片，設計了夜視激光照明器，其電流調節范圍0～2A，可以為大功率激光器提供穩定的驅動電流，滿足激光照明需要。同時，通過溫控芯片HY5650對半導體制冷器進行控制，方便地實現了LD的恒溫工作，保證了LD工作的穩定性。經測試證明該電源具有電路簡單、成本低、穩定性好、可靠性高、實用性強的特點。

參考文獻

[1]劉洋，肖文等.激光照明用驅動電源的設計[J].光學與光電技術，2007，5（5）：49–51.

[2]王錦昌.主動夜視的激光照明技術[J].激光與紅外.1997，27（3）：162–165.

[3]王智，楊簡，金光.激光主動照明成像技術[J].長春理工大學學報，2004，27（2）：31–34.