利用波長調製光譜技術測量氣體濃度，需要使用波長可調諧的激光器，分布反饋式（Distributed Feed Back
， DFB）jiguangqishikexuandeyizhongguangyuan。benwenjieshaoleyongyubochangtiaozhiguangpujishudejiguangqiqudongdianludesheji。youyubochangyuqudongdianliuyouquedingdeyilaiguanxi，yanjiubandaotijiguangqidedianliuqudongshihenyoubiyaode

，benwenshejideyakonghengliuyuankeshixianduijiguangqidehengliuqudong。tongguozhijiepinlvhechengjishu（Direct DigitalSynthesis，DDS）產生的正弦信號和三角信號可以對激光器的波長進行微調，實現了對DFB 半導體激光器的波長調製和波長掃描。

　　

DDS 是以奈奎斯特采樣定理為基礎，通過控製相位的增加量，最終合成不同頻率的波形信號。由DDS 基本原理可知，f=Kf0/2N.其中，f0 是係統時鍾的頻率，N 為相位寄存器的字長，K 是頻率控製字。由此可知
，輸出頻率f 的大小由N 和K 的大小決定。

　　

DSS 基本結構框圖如圖1 所示，它包括頻率控製字。相位控製字。加法器。寄存器。波形存儲器。DAC 等模塊。本設計以正弦信號產生為例
，采用層次結構，使用VHDL 語言進行程序編寫，並利用A1tera 公司的QuartusII 軟件對各部分模塊的代碼進行編譯和仿真
，仿真結果如圖2 所示。

　　

DDS 產生的兩路信號需要加法器進行疊加。加法器的核心器件是運算放大器。本係統采用同向加法電路
，如下圖3 所示。

　　

本係統設計了壓控恒流源，它主要是利用電壓負反饋的原理製作而成的，它由運算放大器OP07 N 溝道增強型場效應管。采樣電阻和二極管等組成，原理圖如圖4 所示：

根據場效應管的工作原理可知，當該電路正常工作時候，流過激光器的電流Ilaser 等於流過電阻R23 的電流IR23.

　　

為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)路(lu)在(zai)動(dong)態(tai)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)保(bao)持(chi)激(ji)光(guang)器(qi)電(dian)流(liu)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，電(dian)容(rong)與(yu)運(yun)放(fang)並(bing)聯(lian)，形(xing)成(cheng)積(ji)分(fen)電(dian)路(lu)
，作(zuo)用(yong)是(shi)給(gei)予(yu)阻(zu)尼(ni)，防(fang)止(zhi)電(dian)路(lu)震(zhen)蕩(dang)。與(yu)激(ji)光(guang)器(qi)並(bing)聯(lian)的(de)反(fan)向(xiang)二(er)極(ji)管(guan)是(shi)起(qi)分(fen)流(liu)作(zuo)用(yong)

，防(fang)止(zhi)浪(lang)湧(yong)擊(ji)穿(chuan)激(ji)光(guang)器(qi)，保(bao)護(hu)激(ji)光(guang)器(qi)。

　　

本文設計了一種半導體激光器驅動電路，重點介紹了利用FPGA 實現DDS 的方法。利用QuartusII ruanjianjinxingzaixianfangzhen，jianshaolehouqijinxingzongheshiyandecuowulv。zaiwanchengxitongdehexinbufenshejizhihou，duiyingjiandianludeshejijinxinglexiangxidetaolun，baokuojiafaqiheyakonghengliuyuandeshejideng。gaiqudongdianluquanchengshejishuzihua，keyihenfangbiandeyingyongdaojiguangqiqudongheqitijiancezhong
，juyouyidingdecankaoyiyi。DDS 係統模塊測試本係統采用A1tera 公司CycloneII 係列的EP2C8Q208C8N(＄23.3400) 型芯片，總邏輯單元達8256 個，I/O 引腳為138 個，該芯片具有強大的硬件邏輯功能。將DDS 信號源設計文件在線編譯下到FPGA 最小係統板上，再通過DAC 轉換器，最終得到了輸出頻率為20k Hz 的正弦波形，其用來進行DFB 激光器的調製，如圖3 所示。

　　

weiletigaojiguangqiqudongdianludexingneng，shejileyikuandichengben。shuzihuadejiguangqiqudongdianlu
，baokuobochangtiaozhidianlu，bochangsaomiaodianlu，jiafaqidianluyijiyakonghengliuyuandianlu。liyongxianchangkebianchengmenzhenlieshengchengdezhijiepinlvhechengqikeyichanshengpinlvketiaodezhengxianbohesanjiaobo，bingliyongQuartusII 軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)在(zai)線(xian)仿(fang)真(zhen)和(he)調(tiao)試(shi)。然(ran)後(hou)利(li)用(yong)加(jia)法(fa)電(dian)路(lu)進(jin)行(xing)疊(die)加(jia)，並(bing)將(jiang)其(qi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)與(yu)恒(heng)流(liu)驅(qu)動(dong)整(zheng)合(he)到(dao)一(yi)起(qi)，完(wan)成(cheng)對(dui)分(fen)布(bu)反(fan)饋(kui)式(shi)激(ji)光(guang)器(qi)的(de)驅(qu)動(dong)。最(zui)後(hou)

，進(jin)行(xing)了(le)模(mo)擬(ni)實(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu)，結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)該(gai)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。