混沌激光是激光器的一种特殊输出形式,多采用外部光反馈方式实现,然而外部光反馈装置结构复杂、输出不稳定且易受外界环境和工作参数的影响。为克服上述问题,本课题组将各器件进行集成,研制出了低成本、实用便捷、稳定输出的混沌半导体激光器。混沌半导体激光器是功耗型有源器件,工作温度和驱动电流的波动对其输出特性有明显影响。因此,研制高精度高稳定的驱动和温度控制系统对提高混沌半导体激光器的输出特性有重要意义。本文设计了面向BOX封装混沌半导体激光器的四路驱动电路和一路温度控制电路。设计了面向蝶形封装混沌半导体激光器的双通道驱动电路和温度控制电路。具体研究内容如下:（1）基于集成芯片ADN8810和ADN8835设计了面向BOX封装混沌半导体激光器的驱动和温度控制系统。基于ADN8810集成芯片设计了四路驱动系统,通过改进电路参数使得输出电流最大可达200 m A,选用高精度电阻补偿稳压芯片带来的系统误差,有效提高了系统的稳定性。基于ADN8835集成芯片设计了温度控制系统,采用稳定的高精度数模转换器（Digital-to-analog Converter,DAC）代替分压方式为芯片提供驱动电压,实现了高精度和高稳定的温度控制,通过外接可编程控制的数字电位器,可有效调节半导体制冷器（Thermo Electric Cooler,TEC）两端最大制冷和制热电压以及最大制冷和制热电流,同时保证TEC的安全工作。实验结果表明,面向BOX封装混沌半导体激光器的四路驱动电路在120 min内的输出电流稳定性分别为0.0108%、0.0067%、0.0056%和0.0017%,温度控制稳定性优于0.003%。（2）基于运算放大器和场效应管等元件设计面向蝶形封装混沌半导体激光器的驱动和温度控制系统。基于运算放大器等元件设计双通道驱动系统。驱动源1采用电流并联负反馈电路将输入的电压信号转换成与之满足一定关系的电流信号,实现恒流输出。驱动源2利用场效应管在漏极电压一定时,源极电压和漏极电流呈线性效果的特性,实现对输出电流的线性调控。基于场效应管等元件设计温度控制系统。采用模糊自适应比例-积分-微分（Proportional Integral Differential,PID）算法实时调整系统参数,有效提高系统的温度控制范围。基于增量式PID算法和H桥电路控制TEC的电流大小和方向,实现对系统温度的无“死区”控制。实验结果表明,驱动源1和2的电流精度均为0.01m A,120 min内的电流稳定度分别优于0.0020%和0.0040%。驱动源1的输出电流最大可达40.00 m A,输出端伺服电压为7 V。驱动源2的输出电流最大可达100.00 m A,输出端伺服电压为7 V。温度控制系统的温度控制范围为15.0℃～44.0℃,激光器温度在120min内的温度波动为±0.1℃,激光器中心波长漂移量仅为0.007 nm。