当前新冠肆虐,大众对PCR（聚合酶链式反应技术）检测日益关注,设计研发一种适用于荧光PCR检测过程中的高精度高稳定性半导体激光器具有实际应用价值。通过分析前人的研究发现,当前的半导体激光器控制系统相关研究大多是针对控制过程中的电流或者温度进行单方面研究,在小功率半导体激光器控制系统关键技术的研究上存在一定空缺,存在功率输出控制精确度不高、稳定性不明确等问题。半导体激光器稳定工作的两个关键技术指标是激光器工作温度稳定度和输出功率稳定度,为此,在分析了半导体激光器工作原理的基础上,结合工程应用,本课题研究了半导体激光器有关的关键控制技术及设计方案,主要完成了以下两项工作。（1）半导体激光器恒温控制子系统的分析建模以及控制系统的技术方案设计与实现。该项工作主要设计内容包括:TEC温度控制原理分析、温度采样电路设计、ADC数据处理原理、PID恒温控制参数整定以及整个温控子系统的设计与实现。实验数据分析结果表明,所设计温控子系统达到设计要求,实现了激光器在120分钟内的工作温度维持在25℃,温度上下波动幅度不超过0.1℃,且温度稳定度为0.76%。（2）半导体激光器自动功率控制子系统的分析建模以及技术方案设计与实现。具体工作内容包括:对PLT5-488激光二级管的功率控制的可行性进行理论分析,对恒流源电路和反馈光强检测放大电路的设计进行仿真验证,在上述分析论证基础上,详细论述自动功率控制子系统的软硬件设计技术方案。实测数据表明,所设计功率控制子系统性能达到设计要求,满足激光器在120分钟工作时间内,注入激光器驱动电流为45m A,电流波动小于0.34m A,驱动电流稳定度为0.79%,半导体激光器稳定输出20m W光功率,上下波动范围小于0.1m W,输出稳定度为0.74%。输出光功率在一定范围内可调节,15m W-20m W平均功率输出稳定度为0.89%。综上所述,本课题所设计的半导体激光器温度及功率控制系统完全达到设计要求,温度和输出功率稳定度均优于1%。和目前国内市面上部分常见的产品进行对比,在温度控制的稳定性、输出光功率的稳定性和价格成本方面有一定优势;和国外某些先进公司的产品对比也存在价格优势。可为PCR检测结果的准确性提供第一步保障,由于输出光功率在一定范围内可调节,还可为小功率半导体激光器在其他领域的应用控制提供技术支撑。