一种激光光源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光光源，涉及激光技术领域，该激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管。由处理器模块产生的初始电脉冲，经过脉冲整形放大模块以及耦合模块处理后，成为驱动电脉冲，激光二极管根据驱动电脉冲产生光脉冲，其中脉冲整形放大模块可以对电脉冲中的噪声进行滤除，以及对电脉冲进行放大，使得激光光源输出稳定的功率，而温度控制模块可以实时采集激光二极管的工作温度，并控制激光二极管的工作温度保持在预设工作温度。本激光光源具有输出功率稳定以及工作温度偏移量低的优点。

A Laser Light Source

【技术实现步骤摘要】
一种激光光源
本技术涉及激光
，尤其涉及一种激光光源。
技术介绍
随着科学技术的发展，激光在工农业生产和科学技术的各领域中得到了广泛应用，因此激光光源的开发和研究也进一步的受到科研人员的重视。在现有技术中，激光光源主要包括：调Q-锁模光纤激光器、传统半导体激光光源以及快速晶闸管-雪崩晶体管开关电路。调Q-锁模光纤激光器是实现高能量激光脉冲的有效手段，通过在激光器腔内对腔损耗进行调制，来调节激光器的Q值。传统半导体激光光源是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带之间，或者半导体物质的能带与杂质能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。快速晶闸管-雪崩晶体管开关电路是采用大功率晶体管正反馈设计出晶闸管开关应用于脉冲激光发射电路。但是在上述现有技术中的激光光源不同程度的存在光纤激光器输出功率不稳定以及工作温度飘移量高的缺点。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种激光光源，旨在解决现有技术中的激光光源不同程度的均存在光纤激光器输出功率不稳定以及工作温度飘移量高的技术问题。为实现上述目的，本技术提供一种激光光源，该激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管；所述控制系统模块的输出端与所述处理器模块的输入端连接，所述控制系统模块用于产生参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至所述处理器模块；所述的处理器模块的输出端与所述脉冲整形放大模块的输入端连接，所述处理器模块用于根据所述参数调节信号产生初始电脉冲，并将所述初始电脉冲发送至所述脉冲整形放大模块；所述脉冲整形放大模块的输出端和所述恒流源模块的输出端均与所述耦合模块的输入端连接，所述脉冲整形放大模块用于对所述初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的所述初始电脉冲发送至所述耦合模块，所述恒流源模块用于产生恒流直流信号，并将所述恒流直流信号发送至所述耦合模块；所述耦合模块的输出端与所述激光二极管的输入端连接，所述耦合模块用于将所述初始电脉冲以及所述恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将所述驱动电脉冲发送至所述激光二极管；所述温度控制模块与所述激光二极管连接，所述温度控制模块用于将所述激光二极管的实时工作温度控制为预设工作温度；所述激光二极管，用于根据所述驱动电脉冲产生光脉冲。本技术实施例提供一种激光光源，该激光光源包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管。由处理器模块产生的初始电脉冲，经过脉冲整形放大模块以及耦合模块处理后，成为驱动电脉冲，激光二极管根据驱动电脉冲产生光脉冲，其中脉冲整形放大模块可以对电脉冲中的噪声进行滤除，以及对电脉冲进行放大，使得激光光源输出稳定的功率，而温度控制模块可以实时采集激光二极管的工作温度，并控制激光二极管的工作温度保持在预设工作温度。本激光光源具有输出功率稳定以及工作温度偏移量低的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种激光光源的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种激光光源中控制系统模块的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种激光光源中控制系统模块的工作流程示意图；图4为本技术实施例提供的一种激光光源中脉冲整形放大模块的电路结构图；图5为本技术实施例提供的一种激光光源中恒流源模块的电路结构图；图6为本技术实施例提供的一种激光光源中温度控制模块的电路结构图；图7为本技术实施例提供的一种激光光源的另一结构示意图；图8为本技术实施例提供的一种激光光源中电源转换模块的电路结构图。具体实施方式为使得本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种激光光源的结构示意图。如图1所示，该激光光源包括：控制系统模块10、处理器模块20、脉冲整形放大模块30、恒流源模块40、耦合模块50、温度控制模块60以及激光二极管70。进一步地，控制系统模块10的输出端与处理器模块20的输入端连接，控制系统模块10用于根据预设激光参数产生参数调节信号，并将参数调节信号发送至处理器模块20。其中，控制系统模块10中包括有控制脉冲参数的预设程序，预设程序优选为：才用LABVIEW开发环境下编写的程序，在LABVIEW的输入界面输入需要产生的光脉冲的参数，也即预设激光参数，预设程序可以根据输入的预设激光参数产生参数调节信号，预设激光参数可以根据实际需求设定为不同的参数，例如：光脉冲的脉宽和频率等，且预设激光参数可以多次输入，每一次输入的预设激光参数对应不同的参数调节信号，使得光脉冲参数实时高精度可调且输出稳定。进一步地，处理器模块20的输出端与脉冲整形放大模块30的输入端连接，处理器模块20用于根据参数调节信号产生初始电脉冲，并将初始电脉冲发送至脉冲整形放大模块30。进一步地，脉冲整形放大模块30的输出端和恒流源模块40的输出端均与耦合模块50的输入端连接，脉冲整形放大模块30用于对初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的初始电脉冲发送至耦合模块50，恒流源模块40用于产生恒流直流信号，并将恒流直流信号发送至耦合模块50。其中，由于处理器模块20中产生的初始电脉冲中含有脉冲拖尾，且脉冲拖尾具有一定的驱动能力，那么激光二极管70若直接通过不经过处理的初始电脉冲产生光脉冲时，则会产生一定强度的光脉冲拖尾，光脉冲拖尾也称为噪声，所以初始电脉冲中含有的脉冲拖尾需要通过脉冲整形放大模块30进行整形后滤除。初始电脉冲经过整形后形成类高斯脉冲，使初始电脉冲形成类高斯脉冲的目的是使激光二极管70产生类高斯的光脉冲，以获得更好的光源效果。经过整形后的初始电脉冲会通过脉冲整形放大模块30进行功率放大，以使得激光光源输出稳定的功率。恒流源模块40产生的恒流直流信号的作用是给激光二极管70输入的电流加一个电流偏置，使激光二极管70稳定工作。进一步地，耦合模块50的输出端与激光二极管70的输入端连接，耦合模块50用于将初始电脉冲以及恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将驱动电脉冲发送至激光二极管70。由于初始电脉冲为脉冲交流信号，所以需要耦合模块50将脉冲交流信号和恒流直流信号进行叠加在一起，以形成驱动脉冲来驱动激光二极管70，让激光二极管70产生光脉冲。进一步地，温度控制模块60的输入端与激光二极管70的温度采集端连接，温度控制模块60的温度控制部件与激光二极管70的散热端连接，温度控制模块60用于采集激光二极管70的实时工作温度，并将采集到的实时工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光源，其特征在于，包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管；所述控制系统模块的输出端与所述处理器模块的输入端连接，所述控制系统模块用于产生参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至所述处理器模块；所述的处理器模块的输出端与所述脉冲整形放大模块的输入端连接，所述处理器模块用于根据所述参数调节信号产生初始电脉冲，并将所述初始电脉冲发送至所述脉冲整形放大模块；所述脉冲整形放大模块的输出端和所述恒流源模块的输出端均与所述耦合模块的输入端连接，所述脉冲整形放大模块用于对所述初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的所述初始电脉冲发送至所述耦合模块，所述恒流源模块用于产生恒流直流信号，并将所述恒流直流信号发送至所述耦合模块；所述耦合模块的输出端与所述激光二极管的输入端连接，所述耦合模块用于将所述初始电脉冲以及所述恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将所述驱动电脉冲发送至所述激光二极管；所述温度控制模块与所述激光二极管连接，所述温度控制模块用于将所述激光二极管的实时工作温度控制为预设工作温度；所述激光二极管，用于根据所述驱动电脉冲产生光脉冲。...

【技术特征摘要】
1.一种激光光源，其特征在于，包括：控制系统模块、处理器模块、脉冲整形放大模块、恒流源模块、耦合模块、温度控制模块以及激光二极管；所述控制系统模块的输出端与所述处理器模块的输入端连接，所述控制系统模块用于产生参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至所述处理器模块；所述的处理器模块的输出端与所述脉冲整形放大模块的输入端连接，所述处理器模块用于根据所述参数调节信号产生初始电脉冲，并将所述初始电脉冲发送至所述脉冲整形放大模块；所述脉冲整形放大模块的输出端和所述恒流源模块的输出端均与所述耦合模块的输入端连接，所述脉冲整形放大模块用于对所述初始电脉冲进行整形与放大，并将整形以及放大后的所述初始电脉冲发送至所述耦合模块，所述恒流源模块用于产生恒流直流信号，并将所述恒流直流信号发送至所述耦合模块；所述耦合模块的输出端与所述激光二极管的输入端连接，所述耦合模块用于将所述初始电脉冲以及所述恒流直流信号进行叠加，形成驱动电脉冲，并将所述驱动电脉冲发送至所述激光二极管；所述温度控制模块与所述激光二极管连接，所述温度控制模块用于将所述激光二极管的实时工作温度控制为预设工作温度；所述激光二极管，用于根据所述驱动电脉冲产生光脉冲。2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述控制系统模块包括：终端设备、通用串行总线以及串口转接芯片；所述终端设备的输出端与所述通用串行总线的输入端连接，所述终端设备用于产生总线数据传输类型的参数调节信号，并将所述参数调节信号发送至通用串行总线；所述通用串行总线的总线数据输出端口与所述串口转接芯片的总线数据输入端口连接，所述通用串行总线用于将所述参数调节信号传输至所述串口转接芯片；所述串口转接芯片的串口数据输出端口与所述处理器模块的串口数据输入端口连接，所述串口转接芯片的串口数据输入端口与所述处理器模块的串口数据输出端口连接，所述串口转接芯片用于将总线数据传输类型的所述参数调节信号转换为串口数据传输类型的参数调节信号，并将转换后的所述参数调节信号发送至所述处理器模块。3.根据权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述脉冲整形放大模块包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第一滤波电感、第二滤波电感、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一外围电容、第二外围电容、第三外围电容、第四外围电容、第一阻抗电阻、第一调节电阻、第二调节电阻、第三调节电阻、第四调节电阻、第一外围电阻、第二外围电阻、第三外围电阻以及第四外围电阻；所述第一滤波电感的一端与第三正电压连接，所述第一滤波电感的另一端与所述第一滤波电容的一端以及所述第三滤波电容的一端连接，所述第一滤波电容的另一端与电源地线连接，所述第二滤波电感的一端与第一负电压连接，所述第二滤波电感的另一端与所述第二滤波电容的一端以及所述第三滤波电容的另一端连接，所述第二滤波电容的另一端与电源地线连接；所述第一运算放大器第二引脚分别与所述第一调节电阻的一端和所述第二调节电阻的一端连接，所述第一调节电阻的另一端与所述电源地线连接，所述第二调节电阻的另一端与所述第一外围电阻的一端和所述运算放大器的第六引脚连接，所述第一外围电阻的另一端与初始电脉冲信号输出端连接，所述第一运算放大器的第三引脚与所述第二外围电阻的一端连接，所述第二外围电阻的另一端与所述第一阻抗电阻的一端以及初始电脉冲信号输入端连接，所述初始电脉冲信号输入端以及所述第一阻抗电阻的另一端与所述电源地线连接，所述第一运算放大器的第四引脚与第九引脚连接后，再与所述第三滤波电容的另一端以及所述第一外围电容的一端连接，所述第一外围电容的另一端与所述电源地线连接，所述第一运算放大器的第七引脚与所述第三滤波电容的一端以及所述第二外围电容的一端连接，所述第二外围电容的另一端与所述电源地线连接；所述第二运算放大器的第二引脚分别与所述第三调节电阻的一端和所述第四调节电阻的一端连接，所述第三调节电阻的另一端与所述电源地线连接，所述第四调节电阻的另一端与所述第三外围电阻的一端以及所述第二运算放大器的第六引脚连接，所述第三外围电阻的另一端与所述初始电脉冲信号输出端连接，所述第二运算放大器的第三引脚与所述第四外围电阻的一端连接，所述第四外围电阻的另一端与所述第一阻抗电阻的一端连接，所述第二运算放大器的第四引脚与第九引脚连接后，再与所述第三滤波电容的另一端以及所述第三外围电容的一端连接，所述第三外围电容的另一端与所述电源地线连接，所述第二运算放大器的第七引脚与所述第三滤波电容的一端以及所述第四外围电容的一端连接，所述第四外围电容的另一端与所述电源地线连接；所述初始电脉冲从所述初始电脉冲信号输入端输入，经过整形与放大后，从所述初始电脉冲信号输出端输出。4.根据权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述恒流源模块包括：并联稳压器、第三运算放大器、第四运算放大器、硅管、反向保护二极管、可调电阻器、第五外围电容、第六外围电容、第七外围电容、第八外围电容、第九外围电容、第十外围电容、第十一外围电容、第十二外围电容、第十三外围电容、第五外围电阻、第六外围电阻、第七外围电阻、第八外围电阻、第九外围电阻、第十外围电阻、第十一外围电阻、第十二外围电阻、第十三外围电阻、第十四外围电阻、第十五外围电阻、第十六外围电阻、第十七外围电阻、第十八外围电阻、第十九外围电阻、第二十外围电阻以及第二十一外围电阻；第二正电压分别与所述第三运算放大器的第八引脚、所述第四运算放大器的第八引脚、所述硅管的集电极、所述第五外围电容的一端、所述第六外围电容的一端、所述第七外围电容的一端、所述第八外围电容的一端以及所述第五外围电阻的一端连接，所述第五外围电阻的另一端分别与所述并联稳压器的第二引脚、所述可调电阻器的第二引脚、所述第九外围电容的一端、所述第六外围电阻的一端连接，所述并联稳压器的第一引脚与所述可调电阻器的第三引脚、所述第七外围电阻的一端连接，所述第六外围电阻的另一端与所述第八外围电阻的一端、所述第三运算放大器的第五引脚连接，所述第三运算放大器的第六引脚分别与所述第九外围电阻的一端、所述第十外围电阻的一端、所述第十一外围电阻的一端、所述第十外围电容的一端、所述第十二外围电阻的一端连接，所述第三运算放大器的第七引脚分别与所述第十三外围电阻的一端、所述第九外围电阻的另一端、所述第十外围电阻的另一端、所述第十一外围电阻的另一端、所述第十外围电容的另一端、所述第十二外围电阻的另一端连接，所述第十三外围电阻的另一端与所述第十四外围电阻的一端、所述第四运算放大器的第三引脚连接，所述第十二外围电阻的另一端与所述第四运算放大器的第六引脚和第七引脚连接，所述第四运算放大器的第二引脚与所述第十一外围电容的一端、所述第十五外围电阻的一端、所述第十六外围电阻的一端连接，所述第十七外围电阻的一端与所述第十八外围电阻的一端、所述第十九外围电阻的一端、所述第二十外围电阻的一端、所述第十五外围电阻的一端连接，所述第十八外围电阻的另一端与所述第十五外围电阻的另一端连接，所述第四运算放大器的第一引脚与所述第十一外围电容的另一端、所述硅管的基极连接，所述硅管的发射极与所述第二十一外围电阻的一端连接，所述第二十一外围电阻的另一端与所述反向保护二极管的负极连接，所述第十二外围电容的一端与所述第十三外围电容的一端连接，所述第八外围电容的另一端、所述第七外围电阻的另一端、所述并联稳压器的第三引脚、所述第九外围电容的另一端、所述第八外围电阻的另一端、所述第三运算放大器的第四引脚、所述第七外围电容的另一端、所述第十四外围电阻的另一端、所述第十七外围电阻的另一端、所述第十八外围电阻的另一端、所述第六外围电容的另一端、所述第五外围电容的另一端、所述反向保护二极管的正极、所述第十二外围电容的另一端、所述第十三外围电容的另一端以及所述第十六外围电阻的另一端均于所述电源地线连接。5.根据权利要求4所述的激光光源，其特征在于，所述温度控制模块的输入端与所述激光二极管的温度采集端连接，所述温度控制模块的温度控制部件与所述激光二极管的散热端连接，所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，杨志伟，阮双琛，
申请(专利权)人：深圳技术大学筹，
类型：新型
国别省市：广东,44