一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光電子、微電子及基因光學領域，具體涉及一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，激光器已經深入到生活的各個方面如通信、醫(yī)療、軍事等重要領域。作為光遺傳學的主要實驗工具，激光器的規(guī)格和性能很大程度上決定了實驗的類型。但是隨著實驗的不斷深入，傳統(tǒng)的大型激光器由于體積龐大和重量的問題，已經無法滿足日益增長的實驗要求。
[0003]目前國外小型光纖親合器公司有德國Limo公司、Coherent公司、Thorlabs公司等，他們在激光二極管及光纖在材料上占有顯著優(yōu)勢，主要性能都遠遠優(yōu)于國內產品。但主要由于技術出口限制和價格昂貴等條件，使得國內實驗受到很大限制。如Thorlabs公司，目前在中國市場出售的光纖耦合發(fā)光二極管LED僅為1mW左右，遠遠不能滿足大多數(shù)實驗要求。國內的研宄單位主要由中科院上海微系統(tǒng)所和長春光機所領導，在大功率半導體光纖耦合方面取得了很大的成果。但是由于加工工藝和材料上的限制，使得國內在小型光纖耦合激光器方面的研宄一直落后于國外，大多數(shù)驅動電源體積大，與激光器采用有線連接，對遠距離的光遺傳學實驗帶來了諸多阻礙。因此，研宄一種輕小型無線激光控制系統(tǒng)具有重要的應用價值。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本發(fā)明提出了一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)，設計合理，克服了現(xiàn)有技術的不足，具有模塊化、小型化、無線化的優(yōu)點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)，包括遙控器，還包括激光發(fā)射模塊，所述激光發(fā)射模塊包括外殼，所述外殼內設有無線接收模塊、激光二極管驅動電路和激光二極管，所述激光發(fā)射模塊中的無線接收模塊接收到遙控器的控制信號后，經過內部中央處理器的處理，產生脈寬調制信號，該脈寬調制信號驅動激光二極管驅動電路，調節(jié)激光二極管的功率和發(fā)射頻率。
[0007]優(yōu)選地，所述激光二極管驅動電路由升壓模塊、降壓模塊、恒流源控制模塊和激光二極管保護模塊組成，所述升壓模塊和激光二極管保護模塊均與恒流源控制模塊通過線路連接，所述降壓模塊通過無線接收模塊與恒流源控制模塊連接。
[0008]優(yōu)選地，所述激光二極管采用帶尾纖的同軸激光二極管。
[0009]優(yōu)選地，所述激光發(fā)射模塊采用3.7V鋰電池供電。
[0010]優(yōu)選地，所述激光發(fā)射模塊的外殼內還設有熱沉，所述熱沉通過螺絲與外殼連接。
[0011]優(yōu)選地，所述激光發(fā)射模塊的外殼內還設有開關以及用于對鋰電池進行充電的充電口。
[0012]優(yōu)選地，所述無線接收模塊采用CC2530芯片。
[0013]優(yōu)選地，所述升壓模塊采用LMR62014芯片，所述降壓模塊采用ME6206A33芯片，所述恒流源控制模塊采用IC-HKB芯片。
[0014]優(yōu)選地，所述外殼采用鋁材料制成。
[0015]優(yōu)選地，所述熱沉采用銅材制成。
[0016]本發(fā)明所帶來的有益技術效果:
[0017]本發(fā)明提出了一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術相比，一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點:
[0018](I)模塊化:激光二極管驅動電路中各模塊的合理設計和布局能夠實現(xiàn)各個功能的獨立和整合，僅調節(jié)模塊中的一些參數(shù)就能適用于不同波段的激光二極管，滿足了光遺傳學實驗中對光不同波段的要求，為實驗的展開提供了便利。
[0019](2)小型化:本發(fā)明所有電器件均采用貼裝方式集成于所述激光二極管驅動板上，同時與無線接收模塊集成在一塊電路板上，減小了激光發(fā)射模塊的體積和重量。本發(fā)明各器件的合理布局以及空間位置設計，使得該系統(tǒng)具有功耗低、體積小、重量輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
[0020](3)無線化:本發(fā)明采用低功耗、低成本的ZigBee通信來無線控制激光器的功率和發(fā)射頻率，同時利用鋰電池供電，避免有線傳輸，攜帶方便，能隨時隨地的開展實驗，擺脫了傳統(tǒng)大型驅動電源和有線的連接，靈活的應用于不同領域的實驗。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)激光發(fā)射模塊的結構示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)激光發(fā)射模塊的硬件原理圖。
[0023]圖3為本發(fā)明一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)的流程框圖。
[0024]其中，1-外殼；2無線接收模塊；3_激光二極管驅動電路；4_激光二極管；5-鋰電池；6_熱沉；7_開關；8_充電口。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖以及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0026]如圖1-圖2所示，一種基于無線控制的光纖耦合激光控制系統(tǒng)，包括遙控器，還包括激光發(fā)射模塊，所述激光發(fā)射模塊包括外殼1，所述外殼內設有無線接收模塊2、激光二極管驅動電路3和激光二極管4。所述無線接收模塊2采用CC2530芯片，其結合了 ZigBee協(xié)議棧，內含標準的增強型8051中央處理器，是一款無線通信和數(shù)據(jù)處理于一體并且低功耗的無線通信模塊，在空曠地帶能達到190米。所述激光發(fā)射模塊中的無線接收模塊2接收到遙控器的控制信號后，經過內部中央處理器的處理，產生脈寬調制信號，該脈寬調制信號驅動激光二極管驅動電路3，實現(xiàn)激光二極管4的導通和斷開，從而調節(jié)激光二極管4的功率和發(fā)射頻率。
[0027]所述激光二極管驅動電路3由升壓模塊、降壓模塊、恒流源控制模塊和激光二極管保護模塊組成，所述升壓模塊和激光二極管保護模塊均與恒流源控制模塊通過線路連接，所述降壓模塊通過無線接收模塊2與恒流源控制模塊連接。所述升壓模塊采用LMR62014升