大功率半导体激光器驱动电源的设计

【摘要】：近年来，随着大功率半导体激光器技术的快速发展，大功率半导体激光器在材料加工、激光照明、激光医疗等民用领域，以及激光制导、激光夜视、激光武器等军事领域得到广泛应用。这不仅促进了大功率半导体激光器驱动技术的发展，同时也使得大功率半导体激光器驱动技术成为大功率半导体激光器在众多应用领域的核心技术。 本文针对大功率光纤激光器中作为泵浦源的半导体激光器对驱动电源的要求，综合运用模拟电子技术、数字控制技术和编程技术，研制了大功率半导体激光器驱动电源。根据半导体激光器恒流工作特性，利用电流负反馈的方法，设计了稳流电路，实现了稳定的电流输出;根据半导体激光器的温度特性，利用负温度系数的温度传感器，设计了温度保护电路;根据半导体激光器损坏机理，设计了过流、过压保护电路，同时采取了静电保护和反向电压保护措施。采用单片机设计了控制电路，实现了大功率半导体激光器驱动电源的自动化控制。 经测试，驱动电源达到的技术指标为：输出电流0-26A;电流稳定度优于0.31‰;有连续和准连续两种工作方式;准连续工作方式的频率500~5000Hz、占空比0~100%。最后将驱动电源应用于半导体激光器泵浦的光纤激光器中，长时间运行表现出了良好的工作性能。