纳秒脉光纤激光器的电路系统设计

发布时间：2018-01-11 21:28

  本文关键词：纳秒脉光纤激光器的电路系统设计　出处：《山东大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着工业4.0时代的到来,激光加工在自动化生产中发挥着越来越大的作用,脉冲光纤激光器以其高转化效率、高峰值功率和高光束质量被广泛应用于激光打标和精密加工等领域。本文分析了国内外脉冲光纤激光器驱动电路的发展状况,针对MOPA脉冲光纤激光器的电路控制系统进行了深入研究,研究内容主要包含以下几个方面:1)种子源驱动电路。其中包括窄脉冲触发信号产生电路,窄脉冲大电流驱动电路以及种子源温度控制电路。2)泵浦源驱动电路和电压转换电路。其中包括驱动电流大于10A的恒流源电路和多路电压转换电路。3)激光器状态监测电路和兼容性接口电路。激光器状态检测电路主要包括PD检测电路,机壳温度检测电路;兼容性接口电路主要包括接口滤波电路和接口电平转换电路。4)分析整个系统中需要优化的部分,完善系统的电路结构,增加系统的稳定性,探讨整个课题以后的研究方向。本文通过实验研究最终得到了输出平均功率为20 W,脉冲宽度4-200 ns,重复频率为1 KHz-1 MHz,波长为1064 nm的激光输出,实现了激光输出功率和脉冲精确控制,优化了激光输出脉冲,增加了自保护功能,实现了激光器的稳定工作。
[Abstract]:With the arrival of industry 4.0 era, laser processing is playing a more and more important role in automatic production. Pulse fiber laser has high conversion efficiency. High peak power and high beam quality are widely used in laser marking and precision processing. The development of pulse fiber laser drive circuit at home and abroad is analyzed in this paper. The circuit control system of MOPA pulse fiber laser is studied in depth. The research mainly includes the following aspects: 1) seed source drive circuit, including narrow pulse trigger signal generation circuit. Narrow pulse high current drive circuit and seed source temperature control circuit. 2) pump source drive circuit and voltage conversion circuit. These include constant current source circuit with drive current greater than 10A and multichannel voltage conversion circuit .3). Laser state monitoring circuit and compatibility interface circuit. The laser state detection circuit mainly includes PD detection circuit. Casing temperature detection circuit; Compatibility interface circuit mainly includes interface filter circuit and interface level conversion circuit. 4) analyze the parts that need optimization in the whole system, perfect the circuit structure of the system, and increase the stability of the system. In this paper, the average output power is 20 W, pulse width is 4-200 ns, repetition rate is 1 KHz-1 MHz. The laser output at 1064 nm achieves the accurate control of the output power and pulse, optimizes the laser output pulse, increases the self-protection function, and realizes the stable operation of the laser.
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN248

【参考文献】

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本文编号：1411276