全固態(tài)紫外激光器泵浦源驅(qū)動電路及高精度溫控研制.pdf

1、紫外激光波長短、聚焦性能好及可實現(xiàn)“冷加工”的特性，使之廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、高分辨光譜學(xué)、空間光通信、微加工等領(lǐng)域。近年來，激光二極管（Laser Diode，LD）泵浦的全固態(tài)紫外激光器（紫外DPSSL）因具有效率高、體積小、重復(fù)頻率高、性能穩(wěn)定等特點已成為紫外激光器的主要發(fā)展方向。但是LD對工作環(huán)境要求比較高，LD的工作溫度與工作電流相互影響，電流和溫度的波動會改變LD的輸出波長和功率，進而影響全固態(tài)紫外激光器的輸出特性。因此，研制電流

2、連續(xù)可調(diào)、長時間穩(wěn)定度高的恒流驅(qū)動電路和高精度溫控系統(tǒng)是實現(xiàn)紫外DPSSL工業(yè)化的關(guān)鍵一環(huán)。
　　本文設(shè)計的LD電源，主要內(nèi)容有LD的驅(qū)動電路和高精度溫控兩部分。電源系統(tǒng)選用DSP F28335作為控制核心，由按鍵與液晶顯示面板組成的用戶界面完成對電源的控制。恒流驅(qū)動電路通過將高精度電流檢測電阻PBV-R010反饋的電壓值和設(shè)定電壓值分別輸入模擬比例-積分電路，經(jīng)過電路運算處理輸出控制電壓，調(diào)節(jié)大功率調(diào)整管IRF150N的通斷程度

3、來穩(wěn)定電流。此外，恒流驅(qū)動電路設(shè)有硬件、軟件雙重過流保護及延時軟啟動功能，避免損壞激光二極管。高精度溫控系統(tǒng)選用由恒流模塊驅(qū)動的半導(dǎo)體制冷器進行制冷，制冷效率由分段積分的比例-積分-微分控制算法輸出控制量改變恒流模塊的電流值來調(diào)節(jié)。
　　在5～26℃環(huán)境下對該電路系統(tǒng)進行6h連續(xù)工作測試，實現(xiàn)對雙路50W大功率激光二極管的恒流驅(qū)動及恒溫控制。驅(qū)動電流調(diào)節(jié)范圍1～8.8A，在驅(qū)動電路長時間工作于7.5A時，測得電流波動≤0.01A，