CN218182704U - 一种射频激光器电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种射频激光器电源，包括脉冲输入接口、输入脉冲宽度采集电路、微处理器、信号控制与射频信号调制电路、温度采集电路、电压采集电路、放大器Ⅰ、放大器Ⅱ、放大器Ⅲ、可变电容器、射频输出端口、双向操作端口、载波信号发生器、DC/DCⅡ、DC/DCⅠ、直流供电电源输入接口和霍尔电流传感器；所述信号控制与射频电路包括射频调制门电路、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路、控制输入脉冲门电路和控制载波门电路。本实用新型能够提高射频激光电源控制输出光功率的准确性。

Description

一种射频激光器电源

技术领域

本实用新型涉及射频激光技术领域，具体为一种射频激光器电源。

背景技术

激光在现实生产生活中广泛应用，激光器的性能倍受关注，射频激光器以其体积小寿命长，维护成本低等诸多优点得到长足发展。射频激光器需要由射频激励电源来提供能量。现有的射频激光电源控制输出光功率的准确性不高，有待提高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种射频激光器电源，能够提高射频激光电源控制输出光功率的准确性。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种射频激光器电源，包括脉冲输入接口、输入脉冲宽度采集电路、微处理器、信号控制与射频信号调制电路、温度采集电路、电压采集电路、放大器Ⅰ、放大器Ⅱ、放大器Ⅲ、可变电容器、射频输出端口、双向操作端口、载波信号发生器、DC/DCⅡ、DC/DCⅠ、直流供电电源输入接口和霍尔电流传感器；

所述信号控制与射频电路包括射频调制门电路、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路、控制输入脉冲门电路和控制载波门电路。

进一步的，在本实用新型中，所述微处理器的A/D转换口与输入脉冲宽度采集电路、温度采集电路、电压采集电路、所述霍尔传感器连接，所述微处理器与DC/DCⅡ连接，所述微处理器与所述射频调制门电路、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路、控制输入脉冲门电路、控制载波门电路和双向操作端口连接。

进一步的，在本实用新型中，所述霍尔传感器通流端的一端与所述直流供电电源输入接口连接，通流端的另一端与所述电压采集电路、所述DC/DCⅠ、所述放大器Ⅱ、所述放大器Ⅲ连接，所述霍尔传感器的信号端与所述微处理器的A/D模数转换口连接。

进一步的，在本实用新型中，所述DC/DCⅠ输入端+与所述霍尔传感器通流输出端连接，所述DC/DCⅠ输入端与直流供电电源输入接口的V-端连接，所述DC/DCⅠ的输出端连接所述DC/DCⅡ输入端+、连接所述放大器Ⅱ。

进一步的，在本实用新型中，所述DC/DCⅡ输入端+与所述DC/DCⅠ的输出端连接，所述DC/DCⅡ输入端与直流供电电源输入接口的V-端连接，DC/DCⅡ的输出连接所述微处理器、所述放大器Ⅰ、所述温度采集电路、所述输入脉冲宽度采集电路和所述载波信号发生器相连接。

进一步的，在本实用新型中，所述直流供电电源输入接口V+端与所述霍尔传感器通流端的一端连接，内部直流三级供电，经过所述霍尔传感器后为供电一级，与所述放大器Ⅲ、所述DC/DCⅠ连接，所述DC/DCⅠ输出为供电二级，与所述DC/DCⅡ输入端+、所述放大器Ⅱ连接，所述DC/DCⅡ输出为供电三级，与所述述微处理器、所述放大器Ⅰ、所述温度采集电路、所述输入脉冲宽度采集电路、所述载波信号发生器连接。

进一步的，在本实用新型中，所述脉冲输入端接口连接所述输入脉冲宽度采集电路，外部脉宽调制信号经过光电隔离后连接到所述控制输入脉冲门电路，所述微处理器控制门电路，所述控制输入脉冲门电路输出端，连接所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路，所述微处理器产生调零脉冲、仿真脉冲分别输出到所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路，合成门电路输出连接所述射频调制门电路。

进一步的，在本实用新型中，所述载波信号发生器产生高频正弦波，输出到与之连接的所述控制载波门电路，所述控制载波门电路受与之连接的所述微处理器控制，所述控制载波门电路与所述射频调制门电路连接，受控的高频正弦波被送到射频调制门电路。

进一步的，在本实用新型中，所述射频调制门电路与所述控制载波门电路、所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路连接，所述射频调制门电路连接所述放大器Ⅰ，所述射频调制门电路，将所述控制载波门电路传来的载波信号、所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路传来的合成脉冲信号，调制成所需的射频信号输送到所述放大器Ⅰ。

有益效果，本申请的技术方案具备如下技术效果：

本实用新型将经所述射频调制门电路调制的射频信号，进行整形放大然后送到下一级即与之相连接的所述放大器Ⅱ，所述放大器Ⅱ为功率推动级，提升射频信号驱动能力，使前级和后级放大器协调运行，所述放大器Ⅱ输出与所述放大器Ⅲ输入连接，所述放大器Ⅲ输出接所述可变电容器和所述射频输出端口，所述放大器Ⅲ将射频波进一步放大，经所述射频输出端口输送到激光谐振腔内激发激光媒介物质发出激光，调谐所述可变电容器，使所述放大器Ⅲ与激光谐振腔匹配，能够提高射频激光电源控制输出光功率的准确性。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实用新型结构框图。

图中，各附图标记的含义如下：1-脉冲输入接口、2-输入脉冲宽度采集电路、3-微处理器、4-信号控制与射频信号调制电路、4001-射频调制门电路、4002-外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路、4003-控制输入脉冲门电路、4004-控制载波门电路、5-温度采集电路、6-电压采集电路、7-放大器Ⅰ、8-放大器Ⅱ、9-放大器Ⅲ、10-可变电容器、11-射频输出端口、12-双向操作端口、13-载波信号发生器、14-DC/DCⅡ、15-DC/DCⅠ、16-直流供电电源输入接口、17-霍尔电流传感器。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1所示，一种射频激光器电源，包括脉冲输入接口1、输入脉冲宽度采集电路2、微处理器3、信号控制与射频信号调制电路4、温度采集电路5、电压采集电路6、放大器Ⅰ7、放大器Ⅱ8、放大器Ⅲ9、可变电容器10、射频输出端口11、双向操作端口12、载波信号发生器13、DC/DCⅡ14、DC/DCⅠ15、直流供电电源输入接口16、和霍尔电流传感器17

所述信号控制与射频电路4包括射频调制门电路4001、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路4002、控制输入脉冲门电路4003、控制载波门电路4004；

所述微处理器3的A/D转换口与所述输入脉冲宽度采集电路2、所述温度采集电路5、所述电压采集电路6、所述霍尔传感器17连接，所述微处理器3与DC/DCⅡ14连接，所述微处理器3与所述射频调制门电路4001、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路4002、控制输入脉冲门电路4003、控制载波门电路4004、双向操作端口12连接；

所述霍尔传感器17的通流端的一端与所述直流供电电源输入接口16连接，通流端的另一端与所述电压采集电路6、所述DC/DCⅠ15、所述放大器Ⅱ8、所述放大器Ⅲ9连接。所述霍尔传感器17的信号端与所述微处理器3的A/D模数转换口连接；

所述DC/DCⅠ15输入端+与所述霍尔传感器17通流输出端连接，所述DC/DCⅠ15输入端-直流供电电源输入接口16的V-端连接，所述DC/DCⅠ15的输出端接所述DC/DCⅡ14输入端+、接所述放大器Ⅱ8。

所述DC/DCⅡ14输入端+与所述DC/DCⅠ15的输出端连接，所述DC/DCⅡ14输入端-直流供电电源输入接口的V-端连接，DC/DCⅡ14的输出连接所述微处理器3、所述放大器Ⅰ7、所述温度采集电路5、所述输入脉冲宽度采集电路2、所述载波信号发生器13相连接；

所述直流供电电源输入接口16V+端与所述霍尔传感器17的通流端的一端连接，内部直流三级供电，经过所述霍尔传感器17后为供电一级，与所述放大器Ⅲ9、所述DC/DCⅠ15连接，所述DC/DCⅠ15输出为供电二级，与所述DC/DCⅡ14输入端+、所述放大器Ⅱ8连接，所述DC/DCⅡ14输出为供电三级，与所述述微处理器3、所述放大器Ⅰ7、所述温度采集电路5、所述输入脉冲宽度采集电路2、所述载波信号发生器13连接；

所述脉冲输入端接口1连接所述输入脉冲宽度采集电路2，外部脉宽调制信号经过光电隔离后连接到所述控制输入脉冲门电路4003，所述微处理器3控制门电路4003，所述控制输入脉冲门电路4003输出端，连接所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路4002，所述微处理器3产生调零脉冲、仿真脉冲分别输出到所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路4002，合成门电路4002输出连接所述射频调制门电路4001；

所述载波信号发生器13产生高频正弦波，输出到与之连接的所述控制载波门电路4004，所述控制载波门电路4004受与之连接的所述微处理器3控制，所述控制载波门电路4004与所述射频调制门电路4001连接，受控的高频正弦波被送到射频调制门电路4001。

所述射频调制门电路4001与所述控制载波门电路4004、所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路4002连接，所述射频调制门电路4001连接所述放大器Ⅰ7，所述射频调制门电路4001，将所述控制载波门电路4004传来的载波信号、所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路4002传来的合成脉冲信号，调制成所需的射频信号输送到所述放大器Ⅰ7。

所述放大器Ⅰ7，将经所述射频调制门电路4001调制的射频信号，进行整形放大然后送到下一级即与之相连接的所述放大器Ⅱ8，所述放大器Ⅱ8为功率推动级，提升射频信号驱动能力，使前级和后级放大器协调运行，所述放大器Ⅱ8输出与所述放大器Ⅲ9输入连接，所述放大器Ⅲ9输出接所述可变电容器10和所述射频输出端口11，所述放大器Ⅲ9将射频波进一步放大，经所述射频输出端口11输送到激光谐振腔内激发激光媒介物质发出激光，调谐所述可变电容器10，使所述放大器Ⅲ9与激光谐振腔匹配，进而能够提高射频激光电源控制输出光功率的准确性。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文主要用来保护机械装置，所以本申请文不再详细解释控制方式和电路连接。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种射频激光器电源，其特征在于：包括脉冲输入接口、输入脉冲宽度采集电路、微处理器、信号控制与射频信号调制电路、温度采集电路、电压采集电路、放大器Ⅰ、放大器Ⅱ、放大器Ⅲ、可变电容器、射频输出端口、双向操作端口、载波信号发生器、DC/DCⅡ、DC/DCⅠ、直流供电电源输入接口和霍尔电流传感器；

所述信号控制与射频电路包括射频调制门电路、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路、控制输入脉冲门电路和控制载波门电路。

2.根据权利要求1所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述微处理器的A/D转换口与输入脉冲宽度采集电路、温度采集电路、电压采集电路、霍尔传感器连接，所述微处理器与DC/DCⅡ连接，所述微处理器与所述射频调制门电路、外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路、控制输入脉冲门电路、控制载波门电路和双向操作端口连接。

3.根据权利要求2所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述霍尔传感器通流端的一端与所述直流供电电源输入接口连接，通流端的另一端与所述电压采集电路、所述DC/DCⅠ、所述放大器Ⅱ、所述放大器Ⅲ连接，所述霍尔传感器的信号端与所述微处理器的A/D模数转换口连接。

4.根据权利要求3所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述DC/DCⅠ输入端+与所述霍尔传感器通流输出端连接，所述DC/DCⅠ输入端与直流供电电源输入接口的V-端连接，所述DC/DCⅠ的输出端连接所述DC/DCⅡ输入端+、连接所述放大器Ⅱ。

5.根据权利要求4所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述DC/DCⅡ输入端+与所述DC/DCⅠ的输出端连接，所述DC/DCⅡ输入端与直流供电电源输入接口的V-端连接，DC/DCⅡ的输出连接所述微处理器、所述放大器Ⅰ、所述温度采集电路、所述输入脉冲宽度采集电路和所述载波信号发生器相连接。

6.根据权利要求5所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述直流供电电源输入接口V+端与所述霍尔传感器通流端的一端连接，内部直流三级供电，经过所述霍尔传感器后为供电一级，与所述放大器Ⅲ、所述DC/DCⅠ连接，所述DC/DCⅠ输出为供电二级，与所述DC/DCⅡ输入端+、所述放大器Ⅱ连接，所述DC/DCⅡ输出为供电三级，与所述微处理器、所述放大器Ⅰ、所述温度采集电路、所述输入脉冲宽度采集电路、所述载波信号发生器连接。

7.根据权利要求6所述的一种射频激光器电源，其特征在于：还包括脉冲输入端接口，脉冲输入端接口连接所述输入脉冲宽度采集电路，外部脉宽调制信号经过光电隔离后连接到所述控制输入脉冲门电路，所述微处理器控制门电路，所述控制输入脉冲门电路输出端，连接所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路，所述微处理器产生调零脉冲、仿真脉冲分别输出到所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路，合成门电路输出连接所述射频调制门电路。

8.根据权利要求7所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述载波信号发生器产生高频正弦波，输出到与之连接的所述控制载波门电路，所述控制载波门电路受与之连接的所述微处理器控制，所述控制载波门电路与所述射频调制门电路连接，受控的高频正弦波被送到射频调制门电路。

9.根据权利要求8所述的一种射频激光器电源，其特征在于：所述射频调制门电路与所述控制载波门电路、所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路连接，所述射频调制门电路连接所述放大器Ⅰ，所述射频调制门电路，将所述控制载波门电路传来的载波信号、所述外部输入脉冲和调零脉冲与仿真脉冲合成门电路传来的合成脉冲信号，调制成所需的射频信号输送到所述放大器Ⅰ。

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