第二章，详细论述了半导体激光器的选择以及其驱动电路设计。本章首先对半导体激光器的作用原理进行了分析，并对国内外半导体激光器进行了比较，选择了一种合适的激光器。然后根据选择的激光器，设计了合适的驱动电路。

第三章，分析了常见的激光编码理论以及工作原理，选择了合适的编码方法和实现方法，并设计了以FPGA为核心的编码驱动电路。

第四章，本章分析了第一节对光能耦合效应进行了研究，第二节利用倒置望远镜缩小束腰半径，从而实现激光光束的压缩和准直。

第五章，本章设计了以C8051F310为核心的信息处理核心器件，用于实现火控系统与脉冲激光器的通信以及信息格式转换。

2  脉冲激光照射器电源及其驱动电路设计

脉冲激光照射器的驱动模块一般由电源电路、升压或稳压电路、驱动电路、激光发射电路等组成。整个模块采用FPGA芯片作为编码控制模块，当接收到来自FPGA芯片的脉冲信号时，驱动电路驱动半导体机关器发射一束等宽的脉冲激光。半主动寻的制导全靠脉冲激光传输控制信息，激光制导系统的性能取决于半导体激光器所发射激光光束的质量，而激光光束的质量取决于激光器驱动电路的稳定性。可见，设计一个性能优秀的驱动电路对照射器是多么的重要。

本章分为两部分，第一部分对半导体激光器的工作原理进行了研究，并对其工作特性和供电方式进行了理论分析，并提出采用直接供电的方式为半导体激光器供电。第二部分对电源驱动电路进行了设计，通过对驱动电路的实质（即开关电路）的研究，设计了一种基于功率MOS管的开关电路，并设计了直接供电的上电保护电路。

2.1  半导体激光器

2.1.1  半导体激光器的工作原理

半导体激光器是利用半导体中的电子跃迁而引起光子受激辐射而产生的光振荡器和光放大器的总称，其工作物质是广泛应用于集成电路的半导体材料。半导体激光器工作原理与其他激光器一样，都是通过电子受激辐射，利用半导体中电子在能带间的跃迁发出激光，并把半导体晶体的解理面形成的两个平行反射镜面作为反射镜，从而组成谐振腔，使受激辐射（激光）振荡和反馈，使之放大并输出激光[8]。

现代量子力学认为电子只能运动在特定分立的轨道上，不同轨道上的电子具有分立的能量，这些能量的值即为能级，电子可以在不同的轨道间发生跃迁，电子可以通过吸收光子从低能级向高能级跃迁，或者通过辐射光子从高能级向低能级跃迁。如图2.1.1(a)所示，能量差为E的两个能级，高能级被电子占据，低能级没有被电子占据，  ，假如能量为E的入射光的角频率为 ，即满足下式：    （2-1）式中h为普朗克常量，当处于高能级上的电子受到某种光子的激发，会从高能级跃迁到低能级上，发射出光子，此光子与入射光状态相同，即频率相同、传播方向相同