半导体激光器是人类最伟大的发明之一。其凭靠突出的特性与优点，被广泛应用于物质检测、环境监测、成份分析等领域。驱动电流、工作温度是决定半导体激光器工作性能的关键因素。准确地控制半导体激光器的驱动电流和工作温度，可以更好的发挥出器件的性能和优势，并可以杜绝电流、温度的大幅波动，达到保护器件、延长使用寿命的作用。基于TDLAS的气体检测技术具有灵敏度高、响应速度快等特点，在环境监测领域得到了蓬勃的发展。蝶形封装DFB激光器作为该技术中最常用的检测光源，其驱动控制器的技术一直影响着气体监测的分辨率和灵敏度。因此，研制一款结构小巧、运行稳定、控制精准的半导体激光器驱动控制设备具有明显的现实意义。本文设计一款高精度半导体激光器控制系统，其电流控制精度约0.002mA，温度控制精度约0.004℃。本文依据半导体激光器的相关理论，得出设计的性能要求，并构建出整体设计方案。设计过程分别从硬件电路和驱动程序两个方面进行。方案首先完成硬件电路设计，主要控制芯片选用STM32F103VET6。它通过各种接口与编码器模块、DAC电压输出模块、FLASH存储模块、LCD液晶显示模块、电源模块以及按键和指示灯模块相连，完成对激光器驱动电路中压控电流源、PID温控电路的精确控制。为了满足激光器在光谱学应用领域的要求，本设计采用PIC16F73控制三枚AD9833设计了信号发生电路，用作调制、解调信号的产生。在软件设计方面，本文分别使用库开发和寄存器直接配置的方法，设计出STM32和PIC16F73的驱动程序，使各个硬件电路按照既定的流程相互通信与控制，满足方案要求，实现对半导体激光器驱动和控制。本文内容共分七章，其文章结构如下：第一章论述了本设计的研究背景、意义以及国内外研究现状，并说明了本论文的研究内容。第二章对半导体激光器的基本原理做了简要说明，同时还介绍了蝶形DFB激光器的特性和TEC的工作原理。第三章对本设计的性能要求做了简要分析，并据此设计出半导体激光器控制系统的整体方案。第四章依据功能划分，对硬件电路设计方法做了简要说明，并粗略介绍了器件选型依据及其特性；同时，通过原理图展示出电路各模块之间的接口配置方案。第五章依据设计功能要求和各模块接口配置方案，参考功能的实现过程，设计出程序流程图；并据此设计出各个功能模块的驱动程序。第六章对控制系统进行定标，并测试其稳定性和精确度。随后，使用本文所设计的控制系统控制1578nm的DFB激光器，基于TDLAS技术，进行硫化氢气体浓度的检测试验，从而证实本设计的实用价值和稳定性。第七章对所设计系统性能进行了阐述，并说明了本文的撰写思路；同时对全文内容进行总结，并对设计的后续研究进行了展望。