随着人们对大容量、远距离、高性能的通信需求,相干光通信已成为21世纪最主要的通信方式。半导体激光器因体积小、易调谐、可直接调制等优点,已广泛应用为相干光通信系统中信号光源和相干光解调本振光源。而影响相干光通信质量的直接因素—信号光源的稳定性和由本振光源提取出光载波的相干性,已成为重点研究方向。半导体激光器驱动电路直接影响到信号光源的稳定性、同时也影响到由本振光源提取出光载波的相干性,因此对于半导体激光器驱动电路的研究具有非常重要的意义。本文在分析半导体激光器驱动电路原理基础上,分析影响电流和温度稳定性因素并提出改进措施,设计出新的恒流源驱动电路和温控电路并通过半导体激光器测试。具体内容和结果如下:(1)对经典恒流源驱动电路分析并指出影响电流稳定性因素,同时提出改进方案并对半导体激光器测试。通过选择P型场效应管作为恒流源电路稳流器件,改善电路中电流稳定性;通过改进电路结构以及增加PID控制电路,消除恒流源电路中稳态误差;通过多运放控制电路,在实现对半导体激光器更有效保护的同时减小电流的波动。并对新设计恒流源驱动电路中影响电流稳定性因素进行理论分析。最后通过搭建实物电路结构并对半导体激光器测试,实验结果表明驱动电流波动性小于3μA。(2)对半导体激光器温控系统中测温器件、控温器件原理分析,设计出两种不同类型温控方案并搭建温控电路对半导体激光器温度测试。由分立式器件搭建电桥式测温电路、PID控制电路以及由功率放大器件OPA569搭建驱动TEC电路,并对半导体激光器测试,测试结果表明半导体激光器温度波动范围小于0.008°C;搭建集成式温度控制芯片MAX1978外围电桥式测温电路、PID控制电路和PWM滤波电路并对半导体激光器测试,测试结果表明半导体激光器温度波动范围小于0.003°C。(3)对恒流源电路中电流信号和温控电路中温度信号的精确测量。由12位模数转换芯片ADC7895与高精度运放OPA2227结合,实现对恒流源电路中电流信号和温控电路中温度信号的测量。通过运放电路对电路中微弱信号的放大并与模数转换芯片ADC7895参考电压的比较,测量出恒流源电路中电流信号与温控电路中温度信号的变化。