一種大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系 統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會的進(jìn)步，人們對于顯示器的要求不斷提高，包括更高的分辨率、更大的色 域、更逼真的色彩等等。近年來，激光顯示技術(shù)快速發(fā)展，在顯示技術(shù)中繼黑白顯示、彩色顯 示、數(shù)字顯示之后，采用激光光源的顯示技術(shù)已經(jīng)成為最受關(guān)注的下一代顯示高端技術(shù)。
[0003] 激光顯示技術(shù)是利用紅、綠、藍(lán)（RGB)三基色激光器為光源的顯示技術(shù)，是現(xiàn)代顯 示技術(shù)中一個重要的課題。激光顯示最大的優(yōu)點就是其色域覆蓋率可以達(dá)到90%，比起傳 統(tǒng)顯示有很大的擴展。激光電源的性能直接決定了激光器是否能正常工作，以及能否盡量 發(fā)揮出其色域廣的優(yōu)勢。激光電源的逐步完善一直伴隨著激光器的發(fā)展。
[0004] 半導(dǎo)體激光器依靠載流子的直接注入而工作，是一種具有較高量子效率的器件， 因而驅(qū)動電流的穩(wěn)定對于激光器的正常輸出有著關(guān)鍵作用。驅(qū)動電流的微小變化可能會導(dǎo) 致輸出光功率的巨大變化和激射波長等器件參數(shù)的變化，進(jìn)而影響顯示效果，更甚者危及 激光器的安全使用。如果利用普通的驅(qū)動電源來驅(qū)動激光器，可能會無法發(fā)揮它各種優(yōu)點， 甚至造成器件損壞。因此需要設(shè)計制作出一些專用激光電源驅(qū)動電路來保證激光器正常穩(wěn) 定的工作。
[0005] 激光器驅(qū)動電路有幾種不同的驅(qū)動方式，主要是：恒流驅(qū)動控制、恒功率驅(qū)動控制 和脈沖驅(qū)動控制。恒流驅(qū)動控制即為驅(qū)動電源是恒流源驅(qū)動激光器，通過調(diào)整電流的大小 來調(diào)節(jié)激光器的光功率；恒功率驅(qū)動控制是指驅(qū)動電源提供電流使激光器工作在恒定的光 功率上；脈沖驅(qū)動控制是指驅(qū)動電源為激光器提供脈沖電流源，根據(jù)占空比的大小來調(diào)節(jié) 光功率。激光投影機中激光器需要輸出不同的光功率，因此要選用恒流控制或者脈沖控制 的方式。
[0006] 由于在激光顯示技術(shù)領(lǐng)域中，尤其是激光投影機中選用的激光器都是大功率的， 一些普通激光裝置中的驅(qū)動電路不能直接使用。如何設(shè)計合適的激光電源驅(qū)動使激光器的 優(yōu)勢更好的發(fā)揮出來，怎樣提高驅(qū)動系統(tǒng)的自動化程度和穩(wěn)定性，成為迫切需要解決的問 題。
[0007] 國內(nèi)對于半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的研究也有很多，不過大多數(shù)是用于光纖通信方 面的，對于驅(qū)動電流的要求不是很大，一般為幾十到幾百毫安。而對于激光顯示技術(shù)方面的 大功率激光器驅(qū)動的研究還比較少，國內(nèi)激光顯示產(chǎn)業(yè)化還在起步階段，本發(fā)明對于激光 顯示用的大功率激光器驅(qū)動電源的研究有十分重要的現(xiàn)實意義，有利于推動激光顯示產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中缺乏大功率激光器驅(qū)動系統(tǒng)的缺陷，提出了一種大功率 半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
[0009] 本發(fā)明提出了一種大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)，包括：中央處理模塊，其生成 數(shù)字控制信號；驅(qū)動電流設(shè)置模塊，其與所述中央處理模塊連接，用于根據(jù)所述數(shù)字控制信 號生成模擬控制信號；激光顯示驅(qū)動模塊，其與所述驅(qū)動電流設(shè)置模塊連接，用于根據(jù)所述 模擬控制信號生成驅(qū)動電流；大功率半導(dǎo)體激光器，其與所述激光顯示驅(qū)動模塊連接，用于 根據(jù)驅(qū)動電流進(jìn)行激光顯示；驅(qū)動電流檢測模塊，其分別與所述中央處理模塊及所述大功 率半導(dǎo)體激光器連接，用于采集所述驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳輸至所述中央處理模塊 中；及供電模塊，其分別與所述中央處理模塊、所述驅(qū)動電流設(shè)置模塊、所述激光顯示驅(qū)動 模塊及所述驅(qū)動電流檢測模塊連接并提供工作所需的電源供給。
[0010] 本發(fā)明提出的大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)中，所述中央處理模塊進(jìn)一步與所 述激光顯示驅(qū)動模塊連接，所述中央處理模塊根據(jù)所述激光顯示驅(qū)動模塊的使能信號及電 流進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，穩(wěn)定所述激光顯示驅(qū)動模塊的工作狀態(tài)。
[0011] 本發(fā)明提出的大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)中，所述供電模塊包括數(shù)字供電電 源與模擬供電電源，所述數(shù)字供電電源分別與所述中央處理模塊、所述驅(qū)動電流設(shè)置模塊 及所述驅(qū)動電流檢測模塊連接；所述模擬供電電源與所述激光顯示驅(qū)動模塊連接。
[0012] 本發(fā)明還提出了一種大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方法中，包括如下步 驟：
[0013] 初始化步驟，初始化所述驅(qū)動系統(tǒng)并預(yù)設(shè)驅(qū)動電流目標(biāo)值；
[0014] 驅(qū)動工作步驟，所述驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)所述驅(qū)動電流目標(biāo)值生成數(shù)字控制信號，并根 據(jù)所述數(shù)字控制信號生成驅(qū)動電流驅(qū)動大功率半導(dǎo)體激光器工作；
[0015] 調(diào)整步驟，檢測與調(diào)整所述數(shù)字控制信號，并重新進(jìn)行所述驅(qū)動工作步驟重新生 成驅(qū)動電流對所述大功率半導(dǎo)體激光器進(jìn)行驅(qū)動。
[0016] 本發(fā)明提出的大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方法中，所述初始化步驟包 括如下步驟：
[0017] 步驟一：所述中央處理模塊進(jìn)行初始化設(shè)置，在所述中央處理模塊內(nèi)預(yù)設(shè)驅(qū)動電 流目標(biāo)值；
[0018] 步驟二：所述中央處理模塊驅(qū)動所述激光顯示驅(qū)動模塊工作；
[0019] 步驟三：所述中央處理模塊讀取內(nèi)部所存儲的驅(qū)動電流目標(biāo)值。
[0020] 本發(fā)明提出的大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方法中，所述驅(qū)動工作步驟 包括如下步驟：
[0021] 步驟四：所述中央處理模塊根據(jù)所述驅(qū)動電流目標(biāo)值生成數(shù)字控制信號；
[0022] 步驟五：所述驅(qū)動電流設(shè)置模塊根據(jù)所述數(shù)字控制信號生成模擬控制信號；
[0023] 步驟六：所述激光顯示驅(qū)動模塊根據(jù)所述模擬控制信號生成驅(qū)動電流輸入所述大 功率半導(dǎo)體激光器；
[0024] 步驟七：所述大功率半導(dǎo)體激光器根據(jù)所述驅(qū)動電流進(jìn)行激光顯示。
[0025] 本發(fā)明提出的大功率半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)