稳定激光源在光纤通信系统、光纤传感以及光纤衰减度测量等重要领域有着广泛的应用。半导体激光器具有转换效率高、体积小、重量轻、可靠性高、可以直接调制以及与其他半导体器件集成能力强等特点。本次稳定激光源设计采用了波长为1550nm的蝶形封装半导体激光器。本文通过对半导体激光器的基本特性进行理论分析,了解到半导体激光器既是一个阈值器件,又是一个对温度敏感的器件,它的输出光功率的稳定性与驱动电流和温度有着密切的关联。因此,要想使得半导体激光器的输出光功率保持稳定,则需要保持驱动电流和工作温度保持稳定。稳定激光源设计的核心便是为半导体激光器设计相应的恒流源驱动电路和温度控制电路。在恒流源驱动电路设计中,本文通过对微小基准电流源进行放大的方法得到所需的驱动电流,并采用温度补偿的方法降低了驱动电流对温度的敏感性,从而进一步保证了驱动电流的稳定性。经实验验证,并分析实验数据后得出在30分钟内驱动电流波动保持在±18ppm以内。在温度控制电路中,本文最初以模拟PID控制方式行温度控制。通过对模拟PID控制网络进行分析发现,基于模拟PID的温度控制网络无法适应外界环境变化对受控系统产生的影响,导致PID的控制效果只能达到局部的最优。针对基于模拟PID控制的不足,本文引入了自适应控制理论,通过实时估计受控系统的数学模型并根据受控系统的数学模型设计自校正控制率,使得PID参数可以根据外界环境变化对受控系统产生的影响进行实时在线修正,从而使得PID温度控制能够达到实时最优或次优的控制效果。温度控制效果显著提升,当外界环境温度在20℃到40℃范围内波动时,半导体激光器的工作温度波动可以控制在±0.00115℃以内。此外,本文为了解决稳定激光源预热时间过长的问题,对半导体激光器的工作温度进行分阶段控制,将温度控制过程分为预加热和恒温控制两个阶段,将稳定激光源的预热时间缩短到20分钟以内,极大地提高了稳定激光源的使用效率。通过实验验证,稳定激光源的出光功率的15分钟短期稳定度达到了±0.00065dB,8小时长期稳定度达到了±0.00115dB;稳定激光源输出激光的波长在8小时内波动幅度仅为3pm。