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用于固体激光器泵浦大功率脉冲LD驱动电路设计实现.pdf


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学校代码:10385分类号:研究生学号:08400022 密级:不保密工程硕士专业学位论文用于固体激光器泵浦的大功率脉冲LD驱动电路的设计与实现Design and realization of the high power pulsed LD driver circuit for pumping solid state laser作者姓名:陈建新指导教师:王加贤教授工程单位导师:工程领域:电子与通信研究方向:激光电源技术所在学院:信息科学与工程学院论文提交日期:二〇一三年十月八日学位论文独创性声明本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研究成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容,如参考他人或集体的科研成果,均在论文中以明确的方式说明。本人依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。论文作者签名:签名日期:学位论文版权使用授权声明本人同意授权华侨大学有权保留并向国家机关或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许学位论文被查阅和借阅。本人授权华侨大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名:指导教师签名:签名日期:签名日期:摘要I摘要激光器自20世纪60年代发明以来,经过几十年的发展,已经成为我们日常生活、工业、农业、军事领域、航空航天领域、生物医疗领域等不可或缺的一部分。虽然我国对半导体激光器的研究紧跟国外的步伐,但是对其驱动电源的研究与发达国家相比还有一定的差距,特别是同时对驱动电流脉冲幅度及脉宽可调方面的研究较少。本文正是基于此,并结合课题的需要,研制一台大功率、脉冲及电流可调的LD驱动电源。本文在分析温度、电流等对半导体激光器输出特性影响的基础上,结合各项指标,考虑LD各种损坏的可能性,提出一套半导体激光器驱动电源的综合设计方案。系统包含供电电路、电流控制、温度控制、系统防护以及人机界面等。供电电路根据不同的需求采用线性串联型稳压和开关降压型稳压相结合的方式。以微控制器STM32F103RCT6的12位快速DA输出作为电流控制信号,通过高速、低噪声运算放大器OP37与采样电流的比较结果调整驱动管,实现对脉冲的脉宽、占空比、重复率等控制,调节输出电流幅度。%,脉冲上升沿小于50nS。温控部分,采用美国AD公司的ADT7420采集,并以基于数字PID算法的H桥驱动电路驱动半导体制冷片,控制LD工作温度。浪涌、静电、过流和过温等防护措施采用硬件加以控制,起到软件、硬件双重防护的效果,延长LD的使用寿命。最后对系统的性能进行综合测试,验证设计方案的可行性。使用该电源驱动半导体激光器获得808nm脉冲激光,以此激光泵浦Nd:YAG晶体组成的DPSSL系统,结合腔内倍频,获得473nm蓝光输出。关键词:半导体激光器驱动电源半导体制冷片电流调节Abstract3AbstractSince the invention of the laser, it has e the absolutely necessary part of our daily life, industry, agriculture, military, aerospace or biomedical field over the past few decadesinthe research on semiconductor laser in our country could cath up with the pace of foreign, but in the aspect of driving power, itis still gap pared with the developed countries, especiallyadjustingthe pulse amplitudeand widthof drivingcurrentat the same to the needs, this paper aims at makinga high-power, adjustable pulsed and current LD driving analyzing theeffectsof temperatureand currenton the output characteristics of semiconductor lasers, combining withallindicators, consideringthe possibility of damages, this paper

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