CN209472200U - 一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统 - Google Patents
一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，包括：直流电源、波形控制驱动电路、激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜；所述直流电源的输出端连接激光器，所述波形控制驱动电路的输出端连接直流电源的输出端；所述激光器的出光端设置耦合镜，所述耦合镜的输出端设置激光晶体，所述激光晶体的输出端设置输出镜。本实用新型通过波形控制驱动电路提供高频率的输出波形，为激光器提供高频脉冲，驱动激光器发出脉冲激光，通过耦合镜、激光晶体和输出镜高频高功率的连续脉冲，提高脉冲激光的频率及功率，可以广泛应用于各种加工、焊接等工业制造领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器技术领域，具体涉及一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统。
背景技术
激光能量越高脉冲越窄输出的脉冲功率就越高，通常是通过提高泵浦源的光功率及用调Q方式减少脉宽的方式去激发出更大的脉冲激光输出功率，虽然可以发出较大功率的脉冲激光但重复频率低，平均功率不高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：
一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，包括：
直流电源、波形控制驱动电路、激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜；所述直流电源的输出端连接激光器，所述波形控制驱动电路的输出端连接直流电源的输出端；所述激光器的出光端设置耦合镜，所述耦合镜的输出端设置激光晶体，所述激光晶体的输出端设置输出镜。
作为本发明的进一步技术方案为，所述波形控制驱动电路包括方波发生器、脉宽调节器、比较器、第一三极管、霍尔传感器、第一二极管和电感；
所述方波发生器的输出端与脉宽调制器连接，所述脉宽调制器的输出端连接第一三极管的栅极，所述第一三极管的源极与霍尔传感器连接，所述霍尔传感器的两端分别连接比较器的正极输入端和负极输入端，所述比较器的输出端连接脉宽调制器，所述激光器的负极与通过电感与第一三极管的漏极连接，所述第一三极管的漏极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极与激光器的正极连接。
作为本发明的进一步技术方案为，所述激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜的中心轴在同一条直线上。
作为本发明的进一步技术方案为，所述激光晶体采用掺钕钇铝石榴石Nd:YAG。
作为本发明的进一步技术方案为，所述方波发生器采用占空比为50％、频率为500KHz的方波发生器。
作为本发明的进一步技术方案为，所述脉宽调制器采用5MHZ的高频脉宽调制波发生器。
作为本发明的进一步技术方案为，所述激光器采用大功率LD泵浦源。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型通过波形控制驱动电路提供高频率的输出波形，为激光器提供高频脉冲，驱动激光器发出脉冲激光，通过耦合镜、激光晶体和输出镜高频高功率的连续脉冲。提高脉冲激光的频率及功率。可以广泛应用于各种加工、焊接等工业制造领域。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统结构图；
图2为本实用新型提出的所述波形控制驱动电路结构图；
图3为本实用新型提出的所述波形控制驱动电路输出波形图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
实施例一
参见图1，为本实用新型提出的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统结构图；
如图1所示，一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，包括：
直流电源101、波形控制驱动电路102、激光器103、耦合镜104、激光晶体105和输出镜106；所述直流电源101的输出端连接激光器103，所述波形控制驱动电路102的输出端连接直流电源101的输出端；所述激光器103的出光端设置耦合镜104，所述耦合镜104的输出端设置激光晶体105，所述激光晶体105的输出端设置输出镜106。
本实用新型实施例中，通过波形控制驱动电路提供高频率的输出波形，为激光器提供高频脉冲，驱动激光器发出脉冲激光，通过耦合镜、激光晶体和输出镜高频高功率的连续脉冲。提高脉冲激光的频率及功率。
本实用新型提供的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，可以广泛应用于各种加工、焊接等工业制造领域。
实施例二
参见图2和图3，其中图2为本实用新型提出的所述波形控制驱动电路结构图；图3为本实用新型提出的所述波形控制驱动电路输出波形图。
本实施例是在实施例一的基础上对波形控制驱动电路进行说明，具体为：所述波形控制驱动电路102包括方波发生器FB1、脉宽调节器PWM、比较器LM1、第一三极管Q1、霍尔传感器H1、第一二极管D1和电感L1；
所述方波发生器FB1的输出端与脉宽调制器PWM连接，所述脉宽调制器PWM的输出端连接第一三极管Q1的栅极，所述第一三极管Q1的源极与霍尔传感器L1连接，所述霍尔传感器L1的两端分别连接比较器LM1的正极输入端和负极输入端，所述比较器LM1的输出端连接脉宽调制器PWM，所述激光器103的负极与通过电感与第一三极管Q1的漏极连接，所述第一三极管Q1的漏极连接第一二极管D1的正极，所述第一二极管D1的负极与激光器103的正极连接。
本系统中直流电源的目的是提供的大功率恒定的电压与电流，通过方波发生器产生500KHz占空比为50％的高频控制方波，脉宽调制器产生5M以上的高频脉宽调制波，该调制脉宽受电流控制，方波发生器产生的方波接入到脉宽调制器的控制端，控制调制波的输出，使得脉宽调制器输出高频高功率波形。
实施例三
本实施例是在实施例一的基础上对系统中激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜的位置进行限定，具体为：激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜的中心轴在同一条直线上。这样保证激光器输出端的激光最大效率的通过耦合镜、激光晶体和输出镜，降低激光器输出损耗。
其中，激光晶体采用掺钕钇铝石榴石Nd:YAG。激光器采用大功率LD泵浦源。
本发明采用一种大功率高频率的连续电脉冲源通过大功率LD泵浦源激发出连续的高功率脉冲激光；直流电源可以提供的大功率的恒定的电压与电流，方波发生器产生500KHz占空比为50％的高频控制方波，脉宽调制器产生5M以上的高频脉宽调制波，该调制脉宽受电流控制，方波发生器产生的方波接到脉宽调制器的控制端，控制调制波的输出，使得脉宽调制器输出波形如图2所示，由图3的输出的带有电流调制的波形控制驱动电路的第一三极管Q1，其中第一三极管Q1采用大功率MOS管；MOS管、储能滤波电感、反向二极管、霍尔电流传感器等组成恒流脉冲电路，该大功率恒流脉冲控制泵浦激光器发出稳定得高频脉冲光激发固体晶体Nd：YAG，发出脉冲激光。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，包括：
直流电源、波形控制驱动电路、激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜；所述直流电源的输出端连接激光器，所述波形控制驱动电路的输出端连接直流电源的输出端；所述激光器的出光端设置耦合镜，所述耦合镜的输出端设置激光晶体，所述激光晶体的输出端设置输出镜。
2.根据权利要求1所述的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，所述波形控制驱动电路包括方波发生器、脉宽调节器、比较器、第一三极管、霍尔传感器、第一二极管和电感；
所述方波发生器的输出端与脉宽调制器连接，所述脉宽调制器的输出端连接第一三极管的栅极，所述第一三极管的源极与霍尔传感器连接，所述霍尔传感器的两端分别连接比较器的正极输入端和负极输入端，所述比较器的输出端连接脉宽调制器，所述激光器的负极与通过电感与第一三极管的漏极连接，所述第一三极管的漏极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极与激光器的正极连接。
3.根据权利要求1所述的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，所述激光器、耦合镜、激光晶体和输出镜的中心轴在同一条直线上。
4.根据权利要求1所述的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，所述激光晶体采用掺钕钇铝石榴石Nd:YAG。
5.根据权利要求2所述的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，所述方波发生器采用占空比为50％、频率为500KHz的方波发生器。
6.根据权利要求2所述的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，所述脉宽调制器采用5MHZ的高频脉宽调制波发生器。
7.根据权利要求1所述的一种高频高功率电调制连续脉冲激光器系统，其特征在于，所述激光器采用大功率LD泵浦源。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113809624A (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-17 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 一种泵源驱动控制装置、方法及光纤激光器 |
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