0 引 言
現代數碼激光彩色衝(chong) 印係統是將存儲(chu) 在計算機中含有光電信號的圖像信息轉換成激光束控製信號，分別控製R，G，B三支半導體(ti) 激光器發出不同強度的激光束，再會(hui) 聚成各種色彩對感光相紙進行逐行掃描而成像。雖然半導體(ti) 激光器所發出的激光具有單色性好，方向性好，發射角小，輸出功率大，工作穩定，壽命長，使用方便等眾(zhong) 多優(you) 點；但激光作為(wei) 現代數碼彩色衝(chong) 印係統中感光相紙的光源，每一支半導體(ti) 激光器都會(hui) 受周圍溫度變化和本身壽命等的影響，這種影響會(hui) 直接反映到所衝(chong) 印彩色照片的色彩層次、輪廓、清晰度、鮮豔度等。為(wei) 了有效防止半導體(ti) 激光器出射光功率的變化對衝(chong) 印照片造成的色彩失真，提高衝(chong) 印照片的色彩純真度，通過自動測量並自動控製R，G，B三支半導體(ti) 激光器的出射功率，可以保證係統衝(chong) 印彩色照片的質量，同時可大大減少係統設備的維護維修時間，提高服務能力和經濟效益。

1 係統原理
1．1 半導體(ti) 激光器結構原理
半導體(ti) 激光器的電氣符號及其結構如圖1所示。它由激光發射部分LD和激光接收部分PD構成。LD和PD封裝在一個(ge) 管殼中，共用一個(ge) 公共端點，並與(yu) 管子的金屬外殼相連。激光驅動電壓分別經過一個(ge) 電阻接入激光器第1腳和第3腳，可控製LD的工作電流和PD受光後的轉換電流。由LD發出的激光強度暫且稱作發射功率。

1．2 半導體(ti) 激光器功率測量與(yu) 控製原理
半導體(ti) 激光器是一種熱功率器件，在連續工作情況下結區溫度升高較快，閾值電流也相應發生變化。當溫度升高時，激光器發射功率隨之下降，發射出的激光會(hui) 聚後，色彩信息與(yu) 存儲(chu) 文件包含的色彩信息偏差較大，因此有必要進行出射光補償(chang) 。補償(chang) 方法是在激光器前麵加裝一個(ge) 可通過步進電機調整的偏振鏡，調整偏振鏡的角度，以改變出射光強度(出射功率)，在激光器溫度變化較小的範圍內(nei) (另有半導體(ti) 製冷裝置調節)適當地加大發射功率，可通過偏振鏡調整輸出與(yu) 存儲(chu) 文件中相對應的光強度信息，從(cong) 而保證輸出激光對相紙掃描曝光的失真。
1．3 測量控製係統框圖
測量控製係統中的主要硬件電路由微處理器AT89C52、光電探測器(每支激光器發射口和出射口各1個(ge) )、放大電路、12位ADC轉換電路、步進電機控製模塊等組成，其基本框圖如圖2所示。

驅動電路提供半導體(ti) 激光器所需要的工作電流；光電探測器測量激光發射功率和出射功率的變化；放大電路對所采集的微弱電壓變化信號進行放大，以適合ADC轉換；微處理器AT89C52接收到ADC轉換後的數字信息，再通過軟件與(yu) 設定值比較，發出PWM脈衝(chong) 控製信號，驅動步進電機動作，以改變激光器出射處偏振鏡的偏轉角度，調整半導體(ti) 激光器的出射功率達到穩定。
1．4 AD7896特性及工作模式
AD7896是生產(chan) 的一種低功耗12位高速串行A／D轉換器。該產(chan) 品有8腳Plastic DIP，Lead Cerdip和SOIC三種封裝形式，且帶有內(nei) 部時鍾。它的外圍接線極其簡單，AD7896的轉換時間為(wei) 8μs，采用標準SPI同步串行接口輸出和單一電源(2．7～5．5 V)供電。圖3是AD7896工作在高速模式時的時序圖。在此模式下，啟動信號CONVST一般處於(yu) 高電平。當CONVST輸入一個(ge) 負脈衝(chong) ，其下降沿將啟動一次轉換．該信號觸發BUSY由低電平變為(wei) 高電平，並標記轉換正在進行。經過最大8μs時間後轉換結束，BUSY自動從(cong) 高電平變為(wei) 低電平，然後用16個(ge) 時鍾脈衝(chong) 讀出轉換數據進行存儲(chu) ，時鍾脈衝(chong) 頻率最大為(wei) 10 MHz(+5 V供電)，讀出數據時間最短為(wei) 1．6μs，再經過400 ns時間等待，在下一次轉換開始時，數據串行移位輸出，整個(ge) 轉換時間最短為(wei) 10μs。

2 硬件電路的設計
2．1 放大電路的設計
由於(yu) 半導體(ti) 激光器起振產(chan) 生激光的電流很小，且在正常工作時一般僅(jin) 數微安至數十毫安，所以選用性能價(jia) 格比較高的AD707作為(wei) 減法運算放大器。圖4為(wei) 實際的應用放大電路。圖4中JGT為(wei) 紅色激光器光電探測器輸出端(連接在激光器第3腳)，經電阻R1輸入到運算放大器AD707的同相端，反相端通過R40構成反饋電路，電路中R34和R22構成的分壓電路為(wei) 反相輸入端，用以提供電壓μA。該電壓可通過調整R34校準三基色的比例。JGT采樣到的電壓信號uJGT經減法運算後從(cong) AD707第6引腳輸出，其大小為(wei) ：

集成運放采用雙電源+8 V和-8 V供電，可有效降低輸出電壓噪聲，提高係統的穩定性。