CN102195228A

CN102195228A - 首脉冲自动抑制的声光q开关驱动源

Info

Publication number: CN102195228A
Application number: CN 201110082105
Authority: CN
Inventors: 杨嵩; 张泽红; 王晓新; 王智林
Original assignee: CETC 26 Research Institute
Current assignee: CETC 26 Research Institute
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: CN102195228B

Abstract

一种首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源,包括振荡源、调制电路、首脉冲自动抑制电路、电压放大电路和功率放大电路，所述振荡源、调制电路、电压放大电路和功率放大电路依次电连接，首脉冲自动抑制电路输入端与脉冲控制信号产生电路的输出端连接,首脉冲自动抑制电路输出端与所述调制电路的调制输入端连接；本发明的振荡源产生的脉冲信号经首脉冲自动抑制电路处理后，将前N（N为大于等于1的整数）个脉冲的脉宽变小，抑制前N个脉冲输出的能量就能达到首脉冲自动抑制的目的。首脉冲自动抑制电路仅接收一路控制信号，电路结构简单，系统工作量小，且系统性能稳定。

Description

首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源

技术领域

本发明涉及激光系统用的Q开关驱动源，尤其是一种能够自动抑制首脉冲的声光Q开关驱动源。

背景技术

目前激光系统用的声光Q开关驱动源，声光Q开关驱动源的作用是输出射频信号驱动声光Q开关工作，声光Q开关内的换能器将射频信号转化为超声波传输到声光Q开关内的声光互作用介质里，在介质内形成折射率光栅，激光通过折射率光栅时产生衍射光。当衍射效率足够高即腔内损耗足够大时，腔内Q值就很低，激光振荡被抑制，泵浦光产生的能量就积累在激光介质内。这时如果让声光Q开关驱动电源立即停止工作（即不输出射频信号），声光Q开关内就没有折射率光栅，衍射光立即消失，衍射效率为0，腔内损耗就很低，腔内Q值很大，激光介质积累的能量瞬时释放出来，形成能量极高、时间极短的脉冲激光。

当激光器长时间被声光Q开关抑制振荡，积累在激光介质内的能量会非常巨大，此时让激光器输出一串脉冲激光，第一个脉冲激光的能量远大于后续的脉冲，即首脉冲能量过大，如图4所示，首脉冲比其他正常工作的脉冲能量要高出很多倍。倍数与脉冲重复频率有关，重复频率越高，首脉冲高出的倍数越多，它容易造成激光晶体、反射镜和调Q器件膜层的损坏，在打标记时，会造成起笔首点过深，影响美观，因此必须设法抑制首脉冲。

目前激光系统用的Q开关驱动源主要由振荡电路、首脉冲抑制电路、调制电路、电压放大和功率放大电路组成，首脉冲抑制电路接收两个输入信号，其中一个是脉冲信号（即调制激光的脉冲信号），另一个是首脉冲抑制信号（用于抑制首脉冲的触发信号），首脉冲抑制电路不能自动抑制首脉冲，且首脉冲抑制电路处理两路输入信号，增加了系统工作量和复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有的Q开关驱动源不具有自动抑制首脉冲，而提供一种首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源,包括振荡源、调制电路、首脉冲自动抑制电路、电压放大电路和功率放大电路，所述振荡源、调制电路、电压放大电路和功率放大电路依次电连接，其特征在于：所述首脉冲自动抑制电路输入端与脉冲控制信号产生电路的输出端连接,所述首脉冲自动抑制电路输出端与所述调制电路的调制输入端连接；所述首脉冲自动抑制电路包括逻辑电路CPLD，所述脉冲控制信号产生电路包括单片机MCU和用于调节脉冲宽度的拨盘开关，所述单片机MCU接收所述拨盘开关输出的脉冲宽度调节信号，同时所述单片机MCU通过所述逻辑电路CPLD接收用以产生所述单片机MCU外部中断的输入脉冲信号，且对中断进行计数，并根据计数控制逻辑电路CPLD输出首脉宽度减小的输出脉冲信号。

进一步，所述逻辑电路CPLD包括第一三态门和第二三态门，该第一三态门和第二三态门的状态由所述单片机MCU控制，输出调整脉冲宽度后的脉冲信号。

本发明的积极效果是：

1.脉冲信号经首脉冲自动抑制电路处理后，将前N（N为大于等于1的整数）个脉冲的脉宽变小，抑制前N个脉冲输出的能量就能达到首脉冲自动抑制的目的。

2.首脉冲自动抑制电路仅接收一路控制信号，电路结构简单，系统工作量小，且系统性能稳定。

附图说明

图1本发明的原理方框图；

图2为首脉冲自动抑制电路与脉冲控制信号产生电路连接关系原理框图；

图3为逻辑电路原理图；

图4激光首脉冲示意图；

图5为经过直通处理的首脉冲抑制脉冲信号示波显示示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源,包括振荡源、首脉冲自动抑制电路、调制电路、首脉冲自动抑制电路、电压放大电路和功率放大电路，该振荡源、调制电路、电压放大电路和功率放大电路依次电连接，首脉冲自动抑制电路输入端与脉冲控制信号产生电路的输出端连接,首脉冲自动抑制电路输出端与调制电路的调制输入端连接；其中振荡源用于产生载波信号，首脉冲自动抑制电路根据脉冲控制信号产生电路产生的控制信号，对输入脉冲信号自动进行自动首脉冲宽度调制，并输出首脉冲宽度调制后的脉冲信号，脉冲信号通过调制电路对载波信号进行调制，调制后的载波信号经过电压放大、功率放大后输出。

如图2所示，首脉冲自动抑制电路包括逻辑电路CPLD，脉冲控制信号产生电路包括单片机MCU和用于调节脉冲宽度的拨盘开关，单片机MCU接收拨盘开关输出的脉冲宽度调节信号，同时单片机MCU通过逻辑电路CPLD接收用以产生单片机MCU外部中断的输入脉冲信号，且对中断进行计数。单片机MCU控制逻辑电路CPLD对脉冲序列的前N（N为大于等于1的整数，其为设定好的计数值）个脉冲进行脉宽调制，以减小脉冲序列的前N个脉冲的脉冲宽度，减小前N个脉冲输出的能量，抑制前N个脉冲输出的能量就能达到首脉冲自动抑制的目的。当计数大于设定的数值N后，单片机MCU控制逻辑电路CPLD输出的脉冲信号与输入的脉冲信号相同。

如图3所示，逻辑电路CPLD设置有第一反相器A1，该第一反相器A1的输入端接收输入脉冲信号，输入脉冲信号还输入到单片机MCU的P27脚用于产生单片机MCU的外部中断，第一反相器A1的输出端接第二三态门TR2的输入端，该第二三态门TR2的输出端依次串联第二反相器A2、第三反相器A3后接输出脉冲信号端。第四反相器A4的输入端接单片机MCU的脉冲控制输出P26脚，该第四反相器A4的输出端与第二三态门TR2的使能输入端连接，第四反相器A4的输出端还串联第五反相器A5后接第一三态门TR1的使能信号输入端，第一三态门TR1的输入端接单片机MCU的P25脚输出，输出端与第二反相器A2的输入端连接。

脉冲控制程序烧录在单片机MCU中，输入脉冲信号由IN脚输入分成两路，一路输出到单片机MCU的P27脚用以产生单片机MCU外部中断，每次中断计一次数，并根据所计数字对应输出所要求脉宽。通过单片机MCU的P26脚输出信号，控制第一三态门TR1和第二三态门TR2的工作状态，以实现脉宽调节和信号直通的功能，调节首脉冲宽度。当一个脉冲序列完成后，中断等待时间T大于设定时间，MCU将计数器清零，回复到初始状态，直到新的脉冲序列输入。

本发明的首脉冲自动抑制电路的结构简单，系统工作量小，且系统性能稳定。能够根据程序控制，自动控制减小首脉冲的脉冲宽度，抑制首脉冲输出能量，达到首脉冲自动抑制的目的。

图5给出了首脉冲抑制后的脉冲信号，其中N=2，输入脉冲周期为300KHz，脉冲串脉冲个数为7个，经过调制后，第一个脉冲宽度为100ns，第二个脉冲宽度为200ns，3~7个脉冲保持原状态不变。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源,包括振荡源、调制电路、首脉冲自动抑制电路、电压放大电路和功率放大电路，所述振荡源、调制电路、电压放大电路和功率放大电路依次电连接，其特征在于：所述首脉冲自动抑制电路输入端与脉冲控制信号产生电路的输出端连接,所述首脉冲自动抑制电路输出端与所述调制电路的调制输入端连接；所述首脉冲自动抑制电路包括逻辑电路CPLD，所述脉冲控制信号产生电路包括单片机MCU和用于调节脉冲宽度的拨盘开关，所述单片机MCU接收所述拨盘开关输出的脉冲宽度调节信号，同时所述单片机MCU通过所述逻辑电路CPLD接收用以产生所述单片机MCU外部中断的输入脉冲信号，且对中断进行计数，并根据计数控制逻辑电路CPLD输出首脉宽度减小的输出脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的首脉冲自动抑制的声光Q开关驱动源，其特征在于，所述逻辑电路CPLD包括第一三态门（TR1）和第二三态门（TR2），该第一三态门（TR1）和第二三态门（TR2）的状态由所述单片机MCU控制，输出调整脉冲宽度后的脉冲信号。