一、泵浦源驱动电路分析 【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:wuping )
光纤激光器整体结构构造相当紧凑,它的整体体积较小且工作稳定可靠,易于集成,是当前固体激光技术实用化的最优选择。在它的内部结构中,泵浦源驱动电路占据较大部分,它作为激光工作介质达到粒子束部分为光纤激光器反转提供外界能源,所以它的光纤传输近红外波相对偏长,峰值功率相对较高,热光畸变非常之小且使用寿命较长,拥有良好的光束质量。 泵浦源电路之所以重要还因为光纤激光器只有在外部激励或泵浦作用下才能保证实现物质处于粒子束反转状态,所以说泵浦源驱动电路的输出稳定性也直接决定了光纤激光器的稳定性。在泵浦源中主要包含了控制功率的 APC电路、热敏电阻、光电探测器、半导体制冷器、ATC 电路与激光等等。这其中 APC 电路最为重要,它主要负责保障二极管 LD 输出光功率的高稳定性,同时如果出现热量不足或无法及时散发情况下,有效增加二极管 LD 温度,稳定激光器使用性能。 结合光纤激光器的整体结构对泵浦源驱动电路中的恒流电路进行分析,恒流电路本身由三极管 Q2、高频功率放大器 Q3 所组成,属于复合管结构,可用于电流放大。它可有效防止共用端负载加载到反馈网络上,主要利用二极管 LD 串联调整 Q3 部分,实现对二极管 LD驱动电流的有效控制。 二、泵浦源驱动电路的设计应用 泵浦源驱动电路中包括了恒流电路和保护电路,下文主要要围绕这两个电路展开设计。 (一)恒流电路的设计应用 要首先分析光纤激光器中的半导体激光器部分,其对电流要求相当高,要避免它承受超出范围的正向电流,否则可能导致泵浦源驱动电路受损甚至功能失效。在设计前,需要明确一点其恒流驱动方式必须低噪声,设计纹波相对偏小的恒流电路,在电路供电电源 AC/DC 稳压后正常输出电压。 要在理想状态下对恒流电路进行设计分析,保证其输出电流Iout与输入电压 Vin呈线性关系,与此同时设置Q2放大倍数为β2,设置Q3放大倍数为β3 ,根据基尔霍夫电流与电压定律对电路中的直流特性进行分析,建立电路直流特性方程组如下: |