高功率短脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源的研制.pdf

1、本文論述了高功率短脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源的研制。首先介紹了半導(dǎo)體激光器的發(fā)展和特點(diǎn)，介紹了半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源研究的現(xiàn)狀及研究的意義。分析了半導(dǎo)體激光器的工作原理、激光二極管的特性，進(jìn)而確定了高功率短脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源研制的方案和技術(shù)路線。之后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電源中的單片機(jī)控制的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路、測(cè)頻電路，高重頻、高峰值電流納秒脈沖生成電路和高、低壓直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案和參數(shù)選擇展開了詳細(xì)地討論，并完成了驅(qū)動(dòng)電源的研制。 當(dāng)前

2、，脈沖式半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源中采用的開關(guān)器件種類繁多，各有各自的優(yōu)點(diǎn)與不足。設(shè)計(jì)電源時(shí)，究竟應(yīng)選擇哪一種開關(guān)器件和哪一種電路形式，主要根據(jù)半導(dǎo)體激光器的類型及具體使用條件來(lái)確定。經(jīng)過(guò)調(diào)研、資料分析和電路試驗(yàn)，決定采用基于MarxBank脈沖發(fā)生原理的納秒脈沖生成電路的設(shè)計(jì)方案，利用MarxBank脈沖發(fā)生器的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)激光二極管。該納秒脈沖生成電路和以往的不同在于，采用的是兩級(jí)電路，用一級(jí)低雪崩電壓雪崩管陡化觸發(fā)脈沖，再觸發(fā)MarxBa

3、nk電路，以獲得大電流窄脈沖，用于驅(qū)動(dòng)激光二極管。納秒脈沖生成電路的觸發(fā)信號(hào)主要是通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行控制，可以很方便地控制輸出脈沖的頻率。 通過(guò)裝機(jī)、調(diào)試，所得驅(qū)動(dòng)電源的最大峰值電流為18.5A，半高寬小于5ns，最高重復(fù)頻率為100KHz，實(shí)現(xiàn)了高功率短脈沖半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)要求。 最后，介紹了信號(hào)發(fā)生器和測(cè)頻電路的軟件設(shè)計(jì)方案和流程圖，并對(duì)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為下一步工作的順利開展奠定了基礎(chǔ)。