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蝶形激光器驱动
一：主要特点
A：超快脉冲沿： 电流上升下降时间小于2ns B：大电流：0-3A连续可调 C：高重频：0-500kHz，步进0.1Hz D：可变脉宽：5ns-1000ns，步进5ns
| E：内部自带信号源 F：RS-232串口通讯，+12V单路供电 G： 自带一路PID温控 H：温控失效可关闭激光电流，保护 激光器
|
二：应用范围
A：种子源
三：电源参数
类 型 | 数值 | 单位 | 备注 |
输出电压 | 0-2.2 | V | |
电流边沿 | <2 | nS | |
重复频率 | 0-500 | kHz | |
频率步进 | 5 | nS | |
电流调节范围 | 0-3 | A | |
脉宽调节范围 | 5-1000 | ns | |
脉宽调节步进 | 5 | ns | |
TEC温控电压 | 4 | V | |
TEC输出电流 | ＜3 | A | |
供电电压 | 12 | V | |
空载电流 | ＜0.2 | A | |
满载电流 | ＜5 | A | 500kHz，3A，1000ns TEC满功率 |
散热 | 铝板 |
三：驱动电源简介
1、12V电源接入：整机供电接入端，上正下负，中间空脚。
电源供电能力不小于5A
2、温控模块：该模块用于控制激光器内TEC温度
3.通讯串口：计算机或其他设备通过该口与驱动电源通信。该端口为控制电源所有操作的weiyi接口。电平标准：RS-232，115200bps。
4.激光器接入端口。用于连接14pin蝶形激光器
光纤从板子右侧接出。
激光器引脚定义务必与上图一致。
5.电流测量点
该点用于测量实际电流波形。
R28(0.33Ω)为激光器检流电阻。此电阻上电压U=-0.33*I，即测得-1V电压时，实际激光器电流为3A。
测量方式:右侧连接示波器屏蔽层，左侧通过100Ω电阻接示波器探针。100Ω电阻用途为抑制探头过冲
测量注意：
注意1：不可接反！
注意2：注意示波器的隔离状况；此种接法将使示波器地线、外壳带上0-20V直流电压，若本驱动板的供电电源地与220V供电地相通，若示波器使用三孔插座将可能导致本电路板升压级短路。下图为电流输出部分大致结构。
输出指示灯:
当激光器的LD+端存在电压时，该灯发亮。该灯的亮暗程度取决于电流的设定值。
当激光器的温度控制器损坏 或温度超范围 或NTC接触不良等情形发生时，激光器输出
将被强制关闭，因此该LED熄灭。
四、通信协议
该驱动电源仅使用单一的RS-232串口操作，控制驱动电源的激光与温控参数。
1、物理连接:RS-232电平，3线连接：GND，TXD，RXD。波特率115200。
2、通信协议：问答机制。即上位机向驱动板发送指令时，驱动电源才有返回数据。
其他时间驱动电源不返回数据。
3、指令表
指令一般格式:串口波特率115200,十六进制发送
串口设置：波特率115200，数据位8，停止位1，无校验流控。
AA | 55 | 长度 | 功能码 | 设备地址 | 80 | 不定长数据 | 校验和高字节 | 校验和低字节 |
其中指令长度 为 绿色部分数据的总字节长度。
例如指令 AA 55 04 F3 80 34 01 AB 绿色部分是 04 F3 80 34 即四个字节长度 为04.
其中校验高低字节 为 绿色部分 字节的和。
例如指令AA 55 04 F3 80 34 01 AB 绿色部分为04 F3 80 34 ，04+F3+80+34=1AB 则高字节为01 低字节为AB。本控制板设备地址固定为0x34.
xx yy 为设定的十六进制值高低字节，ch cl为校验和的高低字节
其中 示例指令前方的“\” 为串口调试软件eaglecom的 16进制发送的识别字符，与指令无关。
1.激光频率设定
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
激光频率设定（CA） | AA 55 07 CA 34 80 xx yy ZZ ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | Xxyyzz为频率设定值 实际频率为xxyyzz*0.1Hz 范围为0Hz-500kHz |
示例指令： | \AA\55\07\CA\34\80\00\00\C8\02\4D 设定频率为20.0Hz \AA\55\07\CA\34\80\00\00\64\01\E9 设定频率为10.0Hz \AA\55\07\CA\34\80\4C\4B\40\02\5C 设定频率为500000.0Hz | ||
2.激光电流设定
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
激光电流设定（CB） | AA 55 06 CB 34 80 xx yy ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | 范围为0-0x0E0F 对应输出电流0- |
示例指令： | \AA\55\06\CB\34\80\0B\58\01\E8 输出电流（0xB58/0xE0F） | ||
特别注意：因为该电源所配激光器压降不定，因此更换激光器后，对应相同的设定值，激光器的实际电流将有少许改变。下面为某激光器的输出电流设定与实测值表格与拟合曲线。
表格左侧为电流值右侧为十六进制的控制数据。
曲线的X轴为实际电流，Y轴为十进制的控制数据，控制数据转换为十六进制后即可输入驱动电源。
3.激光脉宽设定
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
激光脉宽设定（CC） | AA 55 06 CC 34 80 xx yy ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | Xxyy为脉宽设定值 范围为0-0x00C8 实际脉宽为xxyy*5ns 激光脉宽最小5ns，5ns 步进，zuida为1000ns |
示例指令： | \AA\55\06\CC\34\80\00\C8\02\4E 输出脉宽1000ns | ||
4.读取LD当前温度
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
读取LD 温度（C4） | AA 55 04 C4 34 80 01 7C | AA 55 06 40 80 34 aa bb ch cl
| Aabb为实际温度值的 100倍。例如aabb=0DAB， 转为十进制为3499 则实际温度为34.99℃ |
示例指令： | \AA\55\04\C4\34\80\01\7C 读取LD当前温度 | ||
5.设置LD控制温度
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
设定 LD温度 （C6） | AA 55 06 C6 34 80 th tl ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | Th tl为实际温度值的 16倍。例如Thtl=0230， 转为十进制为560 则设定温度为35℃ |
示例指令： | \AA\55\06\C6\34\80\02\30\01\B2 设定LD温度为35摄氏度 | ||
6.读取LD设定温度
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
读取LD 设定温度 （C7） | AA 55 04 C7 34 80 01 7F | AA 55 06 41 80 34 aa bb ch cl
| Aabb为实际温度值的 16倍。例如aabb=0230， 转为十进制为560 则实际温度为35℃ |
示例指令： | \AA\55\04\C7\34\80\01\7F 读取LD设定温度值 | ||
7.读取LD控温片输出功率百分比
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
读取 LD TEC 百分比 （CE） | AA 55 04 CE 34 80 01 86 | AA 55 06 41 80 34 aa bb ch cl
| Aabb为输出百分比 |
示例指令： | \AA\55\04\CE\34\80\01\86 //读取LDTEC的输出百分比 | ||
8.设定LD控温PID值
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
设定 LD PID （C8） | AA 55 0A C8 34 80 ph pl ih il dh dl ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | Phpl：P值，0-300 Ihil：I值，0-100 Dhdl：D值 ，0-100 |
示例指令： | \AA\55\0A\C8\34\80\00\DB\00\01\00\01\02\63 设定LD PID P=0x00DC，I=0x0001 D=0x0001 | ||
9、读取LD控温PID值
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
读取 LD PID （D0） | AA 55 04 D0 34 80 01 88 | AA 55 0A 42 80 34 ph pl ih il dh dl ch cl | Phpl：P值，0-300 Ihil：I值，0-100 Dhdl：D值 ，0-100 |
示例指令： | \AA\55\04\D0\34\80\01\88 读取LDTEC设定的PID值 | ||
10、打开激光
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
打开激光 （CD） | AA 55 04 CD 34 80 01 85 | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | |
示例指令： | \AA\55\04\CD\34\80\01\85 //打开激光 | ||
11.关闭激光
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
关闭激光 （CF） | AA 55 04 CF 34 80 01 87 | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | |
示例指令： | \AA\55\04\CF\34\80\01\87 //关闭激光 | ||
12.读取故障码
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
关闭激光 （C9） | AA 55 04 C9 34 80 01 81 | AA 55 06 AA 80 34 00 aa ch cl
| aa为故障码。 |
示例指令： | \AA\55\04\C9\34\80\01\81 //读取故障码 | ||
注：AA为故障码。
其中各位含义如下
7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
- | - | - | - | USER | LOTEMP | OVTEMP | COMERR |
COMERR：若温度控制板5秒以上与驱动电源通信失败，此位置1。通信恢复后此位置0
OVTEMP：若检测到温控板传回的温度大于45℃，此位置1，低于45℃后此位置0
LOTEMP：若检测到温控板传回温度低于5℃，此位置1，高于5℃后此位置0
USER:若检测到实际温度高于用户设定的阈值，此位置1，低于阈值后此位置0
其余位保留。
若故障码不为0时，驱动板将立即关断激光输出（与上位机发送关闭激光行为一致）。
当故障解除后，故障码恢复0时将不进行任何操作，即激光仍处于关闭状态。
13、用户设定过温阈值
功能 | 电脑发送 | 控制板返回 | 含义: |
设定LD温度阈值 （D1） | AA 55 06 D1 34 80 th tl ch cl | AA 55 04 F3 80 34 01 AB | Th tl为实际温度值的 100倍。例如Thtl=1194， 转为十进制为4500 则阈值温度为45℃ |
示例指令： | \AA\55\06\D1\34\80\11\94\02\30 设定阈值45℃ | ||
注意：为了激光器安全，若上电后不设定过温阈值参数，默认过温阈值为45℃；而且过温阈值只能设定45℃以下值。
指令存储：上述指令均不做存储处理。即每次上电均需要重新发送；因温控相关的数据
（设定温度和pid值）存储在温控板内，因此每次上电可以不发送设定温度和pid值。
五、用户操作流程
1.断电安装好激光器
2.通电，输入12V电源，此时输入电流应小于0.3A；
3.设定激光器频率（CA），电流（CB），脉宽（CC）；
4.（可选）设定过温阈值（D1）；
5.（可选）设定温度控制值（C6）
6.（可选）设定温控pid值（C8）
7.（可选）读取当前温度（C4）
8.打开激光器（CD）
9.出光；
10.关闭激光器（CF）
11.断电。
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