随着激光技术的迅速发展,其应用也日益广泛。半导体光纤激光器因具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑和稳定可靠性高等特点,在激光器市场领域中占有比较高的份额。近年来,窄线宽半导体光纤激光器的市场需求日益增加,广泛使用在相干探测、引力波探测、相干合成等领域。窄线宽的半导体光纤激光器相对与其它激光器,其对控制系统要求更加严格。本文将研制出一套高功率窄线宽半导体光纤激光器控制系统,主要应用于合成孔径激光成像雷达。本文介绍了窄线宽半导体光纤激光器控制系统的研制过程以及系统的工作原理和主要组成结构,分别对硬件电路设计、软件编程和系统抗干扰等几个方面进行了详细的论述。并且本系统采用模块化设计方案,控制系统主要由核心主控单元、LD温度控制单元、LD电流驱动单元、上位机等组成。为提高系统设计的灵活性和可靠性,本设计控制芯片采用具有超高集成度的赛普拉斯Psoc5 LP系列产品。该芯片内部集成了大量数字和模拟器件,包括A/D转换模块、D/A转换模块、比较器和可编程逻辑模块等。为实现高精度温度控制,LD温度控制单元采用TEC和H桥电路作为硬件部分,利用PID算法实现准确的闭环控制。LD电流驱动单元采用压控恒流源电路结构实现电流的稳定工作,再结合模拟切换开关等电路结构可使驱动模块工作在连续或者准连续的状态。针对激光器系统意外突发情况和抗干扰等方面,主要从保护电路结构设计和电磁兼容性、整机布线等方面进行了详细阐述。本文所研制的窄线宽半导体光纤激光器控制系统的样机,已经将其应用到高精度测量、激光雷达等设备中。激光器具有多种工作模式,并可通过上位机和串口指令,可以很方便准确地控制光纤激光器的输出功率及输出方式,在准连续模式下可实时的对频率和占空比进行修改。当激光器工作状态异常,保护系统将会产生报警功能和相应保护措施。通过对光学参数的分析,本文所设计的激光器控制系统满足窄线宽半导体光纤激光器的高精度控制需求。并经过高低温和老化实验验证,本论文所设计的激光器控制系统能够正常在0-40摄氏度环境中长时间运行,并对激光器异常能够及时的识别和保护。