全固态激光器的数字式光反馈控制驱动电源

王君立; 王云鹏; 李大一; 于前洋; 檀慧明

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

全固态激光器的数字式光反馈控制驱动电源

王君立 , 王云鹏 , 李大一 , 于前洋 , 檀慧明

文章导航 > 激光技术 > 2004 > 28(3): 306-308

引用本文:

Citation:

全固态激光器的数字式光反馈控制驱动电源

1.
吉林大学, 交通学院, 长春, 130022;
2.
中国科学院, 长春光学精密机械与物理研究所, 长春, 130022

作者简介: 王君立(1972- ),男,硕士,主要从事光电检测、信号与图像处理等方面的研究工作,E-mail:swjft517@163.net.

基金项目:
国家八六三计划资助项目(863-307-22-51)
中图分类号: TN248.1

All-soild-stated laser optics feedback controlled power supply

1.
Transportation and Traffic College, Jilin University, Changchun 130022, China;
2.
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics, the Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China
CLC number: TN248.1

摘要: 介绍一种采用单片机控制的连续运转无制冷、数字式光反馈稳功率全固态激光器驱动电源,其输出光功率在10mW左右,系统包括恒流源、保护电路、脉宽调制、光电池检测放大电路和高速单片机控制系统等部分,基于光电池检测LD光功率输出的非线性控制曲线产生的误差变化,将特性曲线利用软件的窗口控制算法实现区域控制,进而有效地对LD工作电流进行PID稳态控制和光功率参数显示,结合硬件及软件,实现了激光二极管的可靠保护以及光功率稳定、准确输出及在稳光输出情况下,实现激光器的内外调制输出。
- 全固态激光器 /
- 光反馈稳功率 /
- PID控制 /
- 恒流源 /
- 高速单片机
Abstract: The paper describes a CW,non-colling,digital all-solid-stated LD pumped Nd:YVO4 laser driver which adopts microprocessor control,stability power of optics feedback about 10mW output power.The system is composed of stable current source,protection circuit,pulse driver,Si photo-detector amplified and hign-speed microprocessor control system.Based on error variety of nonlinear control curves of LD output laser power by Si photo-detector,we take advantage of window node PID control algorithm to achieve high stability of laser power and reduce error amends.Combining appropriate hardware and software in our driver,we have achieved a variety of protection features including the ability to match and harmonize dynamic state and static state relation to gain LD output power instability to ±3% and internal orexternal pulse width modulation,relay soft and hardwer over-current protection and overvoltage shut-off.A continuously adjustable optical output power with high accuracy and stability has been obtained.
- all-solid-stated laser /
- stability power with optical feedback /
- PID control /
- constant current sourcd /
- highspeed microprocessor

[1]	OTSUKA K,KO J Y,CHERN J L et al.Instabilities in a laserdiode-pumped microchip solid-state laser with feedback[J].Phys Rev,1999,A60(5):3389～3391.
[2]	邹文栋,高益庆,单片机控制的半导体激光驱光动电源[J].激光杂志,2002.23(4):70～71.
[3]	YAN P,HE B,WEI G H.Experiment research on a highly stable LD-pumped solid state laser[J].Chinese Joumal of Laser,2000,B89(6):481～487.

[1]	张瑞峰 , 孔令杭 , 吕辰刚 . 大功率半导体激光器恒流源设计. 激光技术, 2012, 36(1): 80-83. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.020
[2]	齐艺超 , 陈伟 , 穆春元 , 祝宁华 . 基于粒子群自整定PID算法的激光器温度控制系统. 激光技术, 2019, 43(5): 650-654. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.012
[3]	袁军国 , 詹春 , 李小国 , 刘德明 , 于敦录 . 半导体激光器高精度稳频输出控制系统. 激光技术, 2006, 30(6): 650-652,663.
[4]	龙江雄 , 李刚 , 杨彬 , 姚红权 , 丁建永 , 周军 . 种子注入的高峰值功率全固态单频激光器. 激光技术, 2019, 43(3): 291-294. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.001
[5]	王宗清 , 段军 , 曾晓雁 . 大功率半导体激光器高精度温控系统研究. 激光技术, 2015, 39(3): 353-356. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.016
[6]	梁勇 , 姚志健 . 红外波段全固态单频激光器研究进展. 激光技术, 2013, 37(1): 85-88. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.021
[7]	史彭 , 李隆 , 甘安生 , 李东亮 , 白晋涛 . 全固态激光器中掺Nd3+离子激光晶体热效应的研究. 激光技术, 2004, 28(2): 177-180.
[8]	田明 , 王菲 , 车英 . 双波长腔外同步和频355nm准连续全固态激光器. 激光技术, 2014, 38(6): 804-806. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.017
[9]	李慧 , 王志敏 , 张丰丰 , 王明强 , 李家佳 , 崔大复 , 彭钦军 , 许祖彦 . 全固态单频激光技术. 激光技术, 2016, 40(1): 141-147. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.031
[10]	雷建设 , 黄肇明 , 郭振华 , 李又生 , 刘斌波 . 单片机控制的激光标刻机. 激光技术, 2001, 25(2): 140-143.
[11]	刘睿 . 利用51单片机实现对激光器电流的精度控制. 激光技术, 2004, 28(3): 225-227.
[12]	于志伟 , 曲彦臣 , 刘逢梅 , 胡孝勇 , 赵景山 , 任德明 . 单片机控制下的TEA CO2激光器快速调谐系统研究. 激光技术, 2000, 24(4): 244-247.
[13]	冯荣彪 , 王国良 , 骆明儿 . 基于单片机的激光测速系统设计. 激光技术, 2010, 34(5): 679-681,720. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.028
[14]	於祖兰 . 输出功率20.5W紫外全固态激光器. 激光技术, 2000, 24(2): 89-89.
[15]	李玉文 , 李斌 , 王靖田 , 魏艳玲 , 曹思维 . 高效高峰值功率全固态355nm紫外激光器. 激光技术, 2010, 34(2): 265-267,271. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.033
[16]	雷呈强 , 汪岳峰 , 黄峰 , 侯军燕 , 贾文武 , 殷智勇 . 高功率全固态激光器抽运耦合技术进展. 激光技术, 2011, 35(6): 725-733. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.002
[17]	王霞 , 林远芳 , 黄元庆 , 吴福全 , 邵卫东 . 基于2051单片机的激光对抗模拟器设计. 激光技术, 2001, 25(1): 32-34.
[18]	陈佳夷 , 伊小素 . 基于CPLD和单片机的激光测距时间间隔测量. 激光技术, 2008, 32(4): 363-365,369.
[19]	刘洋 , 夏润秋 , 吕勇 . 应用于精密光束指向系统的复合PID控制器研究. 激光技术, 2018, 42(6): 868-872. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.027
[20]	刘世涛 , 曹阳 , 彭小峰 , 张勋 . 机载激光通信的模糊神经网络PID视轴稳定控制. 激光技术, 2017, 41(4): 606-610. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.030

点击查看大图

计量

文章访问数: 2666
HTML全文浏览量: 581
PDF下载量: 350
被引次数: 0

全固态激光器的数字式光反馈控制驱动电源

作者简介: 王君立(1972- ),男,硕士,主要从事光电检测、信号与图像处理等方面的研究工作,E-mail:swjft517@163.net

1. 吉林大学, 交通学院, 长春, 130022;
2. 中国科学院, 长春光学精密机械与物理研究所, 长春, 130022

收稿日期: 2003-07-08
录用日期: 2003-08-31
网络出版日期: 2004-05-25

基金项目: 国家八六三计划资助项目(863-307-22-51)

关键词:

摘要: 介绍一种采用单片机控制的连续运转无制冷、数字式光反馈稳功率全固态激光器驱动电源,其输出光功率在10mW左右,系统包括恒流源、保护电路、脉宽调制、光电池检测放大电路和高速单片机控制系统等部分,基于光电池检测LD光功率输出的非线性控制曲线产生的误差变化,将特性曲线利用软件的窗口控制算法实现区域控制,进而有效地对LD工作电流进行PID稳态控制和光功率参数显示,结合硬件及软件,实现了激光二极管的可靠保护以及光功率稳定、准确输出及在稳光输出情况下,实现激光器的内外调制输出。