纳秒脉光纤激光器的电路系统设计

作     者：郭松振 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：卓壮

授予年度：2017年

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

主      题：光纤激光器 种子源驱动 泵浦源驱动 监测电路 4-200ns 

摘      要：随着工业4.0时代的到来,激光加工在自动化生产中发挥着越来越大的作用,脉冲光纤激光器以其高转化效率、高峰值功率和高光束质量被广泛应用于激光打标和精密加工等领域。本文分析了国内外脉冲光纤激光器驱动电路的发展状况,针对MOPA脉冲光纤激光器的电路控制系统进行了深入研究,研究内容主要包含以下几个方面:1)种子源驱动电路。其中包括窄脉冲触发信号产生电路,窄脉冲大电流驱动电路以及种子源温度控制电路。2)泵浦源驱动电路和电压转换电路。其中包括驱动电流大于10A的恒流源电路和多路电压转换电路。3)激光器状态监测电路和兼容性接口电路。激光器状态检测电路主要包括PD检测电路,机壳温度检测电路;兼容性接口电路主要包括接口滤波电路和接口电平转换电路。4)分析整个系统中需要优化的部分,完善系统的电路结构,增加系统的稳定性,探讨整个课题以后的研究方向。本文通过实验研究最终得到了输出平均功率为20 W,脉冲宽度4-200 ns,重复频率为1 KHz-1 MHz,波长为1064 nm的激光输出,实现了激光输出功率和脉冲精确控制,优化了激光输出脉冲,增加了自保护功能,实现了激光器的稳定工作。