【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光器,尤其涉及一种激光器恒定输出功率控制系统及激光器。
技术介绍
1、激光器具有体积小、质量轻、可靠性高、效率高、寿命长等优点。近年来,随着激光器输出功率的不断提高,其应用领域越来越宽广。大功率激光器是大多数高性能激光系统的泵浦源,其光电转换效率较高、易于制造。以大功率激光器为基础的工业和军事应用在全球范围内迅猛发展,涵盖了工业生产、激光通信、激光医疗、激光显示、自动化控制及军事国防装备等方面。
2、激光器是激光设备的主要组成部分,在激光设备中,激光器的输出功率是由存储在其内部的储蓄介质能量决定的。在一个激光脉冲周期里,储蓄介质的能量越大,这个脉冲周期释放的激光功率就越大。在激光设备中,激光器的激光输出功率主要受激光泵浦的驱动电流和工作温度的影响。大功率激光器的研究的关键在于如何有效控制电流源和温度,提高激光器光功率输出精度也必须从这两个方面入手。
3、随着电路驱动设计技术和温度控制理论的不断发展,现有技术中往往通过设计调整电路对泵浦的驱动电流和对制冷片进行调节以实现调整激光器的输出功率。然而现有的激光器控制技术还存在很多不足,如现有技术中激光泵浦的工作电流和温度的控制精度不高、稳定性不明确等,导致难以保证激光器输出功率的高精度和高稳定性。
4、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本技术的构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,也不必然会给出技术教导;在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下,上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种激光器恒定输出功率控制系统及激光器,能够减弱激光器的输出电流和温度的波动,提高激光器输出功率的精度和稳定性。
2、为达到上述目的,本技术采用的技术方案如下:
3、一种激光器恒定输出功率控制系统,包括恒流源模块、控制模块、温度采集模块、温度调节模块和分光器;其中,
4、所述恒流源模块,其输入端与所述控制模块的输出端电连接,其输出端与激光器的输入端电连接;
5、所述分光器,其入射端与所述激光器的出射端连接,其一个出射端与所述控制模块的输入端连接;
6、所述温度采集模块,其设置在所述激光器的内部,其输出端与所述控制模块的输入端电连接;
7、所述控制模块,其另一个输出端与所述温度调节模块电连接,所述控制模块被配置为向所述恒流源模块、所述温度调节模块分别输出控制信号。
8、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述温度调节模块包括控制器、热电制冷器和第一驱动电路,所述热电制冷器设置在激光器的内部,所述第一驱动电路的输入端与所述控制器的输出端电连接,其输出端与所述热电制冷器电连接,所述控制器的输入端与所述。
9、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述第一驱动电路为h桥电路,其包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,其中,
10、所述第一二极管的基极通过第四电阻与所述控制器的第二输出端电连接,其发射极接地、集电极与所述第三三极管的基极电连接并且和所述第五三极管的基极电连接;
11、所述第三三极管的基极和集电极通过所述第二电阻电连接,所述第三三极管的发射极与所述热电制冷器的一端电连接并且和所述第五三极管的发射极电连接并且和所述第二二极管的正极电连接;
12、所述第二二极管的负极与电源电连接并且和所述第三三极管的集电极电连接;
13、所述第五三极管的发射极和所述第四二极管的负极电连接,其集电极接地并且和所述第四二极管的正极电连接;
14、所述第四三极管的基极通过第三电阻与所述控制器的第一输出端电连接,其发射极接地、集电极与所述第二三极管的基极电连接并且和所述第六三极管的基极电连接;
15、所述第二三极管的基极和集电极通过所述第一电阻电连接,所述第二三极管的发射极与所述热电制冷器的另一端电连接并且和所述第六三极管的发射极电连接并且和所述第一二极管的正极电连接;
16、所述第一二极管的负极与电源连接并且和所述第二三极管的集电极电连接;
17、所述第六三极管的发射极和所述第三二极管的负极电连接,其集电极接地并且和所述第三二极管的正极电连接。
18、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述控制器为adn8831芯片。
19、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述温度采集模块包括感温传感器,所述感温传感器设置在所述激光器的内部,其输出端与所述控制模块输入端电连接。
20、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述感温传感器为负温度系数热敏电阻。
21、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述温度采集模块还包括与所述负温度系数热敏电阻串联的第五电阻,与所述负温度系数热敏电阻并联的基准电压芯片,以及模数转换器,所述模数转换器的输入端与所述基准电压芯片的输出端电连接,所述模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端电连接。
22、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述恒流源模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、场效应管和采样电阻;
23、所述第一运算放大器的反相输入端与所述控制模块的输出端电连接,所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接,所述第二运算放大器的输出端与所述场效应管的栅极电连接,所述场效应管的源极与所述采样电阻的一端电连接,所述采样电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接。
24、进一步地,承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合,所述控制模块的输出端通过数模转换器与所述第一运算放大器的反相输入端电连接;和/或,
25、所述场效应管为mosfet场效应管。
26、根据本技术的又一方面,提供了一种激光器,所述激光器与如上任一技术方案或多个技术方案的组合所述的激光器恒定输出功率控制系统连接,所述激光器恒定输出功率控制系统被配置为控制所述激光器的输出功率。
27、本技术提供的技术方案带来的有益效果如下:
28、a.本技术采用分光器将激光器的小部分出射光传输至控制模块,用以监测激光器的输出功率,通过控制模块向恒流源模块输出控制信号,由输出稳定度高且电流纹波小的恒流源模块驱动激光器工作,能够降低或消除电流波动对激光器功率的影响,进而提高激光器输出功率的精度和稳定性;
29、b.本技术通过温度采集模块、温度调节模块和控制器实现将激光器的内部温度控制在稳定的目标温度范围内,由此,能够消除温度波动对对激光器功率的影响,进而提高激光器输出功率的精本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,包括恒流源模块、控制模块、温度采集模块、温度调节模块和分光器;其中,
2.根据权利要求1所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述温度调节模块包括控制器、热电制冷器和第一驱动电路,所述热电制冷器设置在激光器的内部,所述第一驱动电路的输入端与所述控制器的输出端电连接,其输出端与所述热电制冷器电连接,所述控制器的输入端与所述。
3.根据权利要求2所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述第一驱动电路为H桥电路,其包括第一三极管(11)、第二三极管(12)、第三三极管(13)、第四三极管(14)、第五三极管(15)、第六三极管(16)、第一二极管(21)、第二二极管(22)、第三二极管(23)、第四二极管(24)、第一电阻(31)、第二电阻(32)、第三电阻(33)和第四电阻(34),其中,
4.根据权利要求2或3所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述控制器为ADN8831芯片。
5.根据权利要求1所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述温度采集模块包括
6.根据权利要求5所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述感温传感器为负温度系数热敏电阻。
7.根据权利要求6所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述温度采集模块还包括与所述负温度系数热敏电阻串联的第五电阻,与所述负温度系数热敏电阻并联的基准电压芯片,以及模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC),所述模数转换器的输入端与所述基准电压芯片的输出端电连接,所述模数转换器的输出端与所述控制模块的输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述恒流源模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、场效应管和采样电阻;
9.根据权利要求8所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述控制模块的输出端通过数模转换器与所述第一运算放大器的反相输入端电连接;和/或,
10.一种激光器,其特征在于,所述激光器与如权利要求1-9中任一项所述的激光器恒定输出功率控制系统连接,所述激光器恒定输出功率控制系统被配置为控制所述激光器的输出功率。
...【技术特征摘要】
1.一种激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,包括恒流源模块、控制模块、温度采集模块、温度调节模块和分光器;其中,
2.根据权利要求1所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述温度调节模块包括控制器、热电制冷器和第一驱动电路,所述热电制冷器设置在激光器的内部,所述第一驱动电路的输入端与所述控制器的输出端电连接,其输出端与所述热电制冷器电连接,所述控制器的输入端与所述。
3.根据权利要求2所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述第一驱动电路为h桥电路,其包括第一三极管(11)、第二三极管(12)、第三三极管(13)、第四三极管(14)、第五三极管(15)、第六三极管(16)、第一二极管(21)、第二二极管(22)、第三二极管(23)、第四二极管(24)、第一电阻(31)、第二电阻(32)、第三电阻(33)和第四电阻(34),其中,
4.根据权利要求2或3所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述控制器为adn8831芯片。
5.根据权利要求1所述的激光器恒定输出功率控制系统,其特征在于,所述温度采集模块包括感温传感器,所述感温传感器设置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:颜永振,张亚飞,李万鹏,杜英杰,蔡明琛,王禹博,王鹏,
申请(专利权)人:苏州中辉激光科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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