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1、第16卷第2期中国计量学院学报Vol.16No.22005年6月JournalofChinaJiliangUniversityJun.2005【文章编号】 100421540(2005)0220116203长脉冲Nd:YAG激光器驱动电源与控制技术1211陈永良,方卫平,郭 斌,邵中兴(1.中国计量学院计量技术工程学院,浙江杭州310018;2.浙江省临安供电局,浙江临安311300)【摘 要】 改进了适合于长脉冲激光器泵浦氪灯的驱动电源和控制技术,特别是在脉冲式预燃方式、放电脉冲时间的精确控制以及大
2、幅度减小电源发热量(近一个数量级)等方面.完成的装置具有工作稳定、可靠、效率高、智能操作、控制方便等优点,可广泛应用于YAG型激光医疗设备和工业加工设备.【关键词】 长脉冲;Nd:YAG激光器;泵浦氪灯【中图分类号】 TN245【文献标识码】 ADrivepowerandcontroltechnologyforlongpulseNd:YAGlaser1211CHENYong2liang,FANGWei2pin,GUOBin,SHAOZhong2xing(1.CollegeofMetrologicalT
3、echnology&EngineeringChinaJiliangUniversity,Hangzhou310018,China;2.ZhejiangLinpanPower2supplyBureau,Linpan311300,China)Abstract:ThatdrivepowerandcontroltechnologyaresuitableforthelongpulseNd:YAGlaserisimprovedanddesigned.Inparticular,thechoicingofthesim
4、merway,thecontrollingofthelaserpulsetime,andthereducingofthepowerheatarediscussed.Thenewlaserpowercanworkefficiently,steadily,intellectuallyandeasily.Keywords:power;laser;Nd:YAG;pulse 在激光医疗和激光加工等方面,YAG激光器省教育厅科研项目的开展,侧重于对长脉冲YAG是应用最广泛的激光器之一L从YAG激光产生激光器驱动
5、与控制电源的技术内容,由于要求激的持续时间看,目前普遍应用的是氙灯泵浦的短光器输出的激光脉冲的持续时间介于毫秒到几十脉冲激光(脉冲时间在1毫秒以下)和氪灯泵浦的毫秒之间,而且时间长短可按使用要求任意调整,连续激光,两者对应的激励电源分别称为短脉冲因此它既不同于连续激光电源,也不同于一般的[1][2]激光电源和连续激光电源,相关的研发报道短脉冲激光电源L它除了具备一般YAG激光电有不少,但是,与短脉冲相对的长脉冲激光及其电源的要求外,还特别在电容放电回路、触发预燃电源和控制技术方面的报道却很少L本文结合
6、浙江路及智能控制等方面具有自身的特点L我们完成【收稿日期】 2004212223【基金项目】 浙江省教育厅科研基金资助项目(No.20020681)【作者简介】 陈永良(1964-),浙江建德人,副教授L主要研究方向为电子测量技术、光电检测、微机应用L©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 第2期陈永良,等:长脉冲Nd:YAG激光器驱动电源与控制技术117
7、的装置具有工作稳定可靠、效率高、发热小、控制材料作磁芯)的次级感应出交变电压,再经B2整操作直观方便等优点L流后得到直流电压直接对储能电容Cs充电L驱动IGBT管T1、T2的高频交替脉冲的要求如图31长脉冲YAG激光器泵浦氪灯所示,它由PWM脉宽调制负反馈稳压控制电路的驱动与控制电源的基本原理SG3525A控制产生,脉冲的频率、脉宽以及启停均可通过调整SG3525A的外围电路来实现L 图1所示为长脉冲YAG激光器泵浦氪灯的驱动与控制电源的原理框图,它主要由开关型主电源电路、储能电容放电时间控制电路、
8、预燃电源电路、触发电源电路及CPU控制电路等部分组成L泵浦氪灯是整个激光电源的负载,根据气体氪[3]灯的伏安特性要求,氪灯要被有效点燃,产生泵浦光波,整个电源应按如下过程工作:首先,触发电源部分提供近2万伏的高压将灯内的惰性氪气图2 开关主电源电路电离击穿,实现触发;其次,在电离触发的同时,输出约2kV电压的预燃电源部分使氪灯处于低燃弧预燃状态;最后,控制打开晶体管开关T,使储能电容器Cs中的主电源能量(400～600V)快速通过氪灯形成放电回路,使氪灯
