准分子激光系统中的电磁干扰及抑制方法

准分子激光系统中的电磁干扰问题在许多应用中，特别在医疗设备中是不可忽视的一个问题。文中描述了准分子激光器中的电磁干扰的来源和干扰途径，并详细从激光放电回路、激光腔和软硬件设计角度讨论了抑制电磁干扰和提高系统可靠性的方法。     

电激励准分子激光系统的电磁辐射和抑制

为了抑制电激励准分子激光系统产生的强电磁干扰,采用电磁辐射理论分析了准分子激光器电磁辐射机理,确定了激光器辐射干扰源主要来源于激光器的主放电回路、出光口和氢闸流管;采用近场探头分别对各关键部位不同距离电磁辐射进行了测试;结合测试结果与电磁屏蔽原理对激光器电磁辐射进行了屏蔽设计和屏蔽效能测试,针对准分子激光系统,提出了抑制电磁干扰的几种措施。结果表明,设计的屏蔽盒的屏蔽效能达到40dB;引入电磁干扰抑制措施后,准分子激光系统能稳定可靠工作。该研究满足了工程实际要求。     

放电准分子激光电磁干扰环境下控制系统设计

为了在放电激励准分子激光的电磁干扰环境下,实现有效的抗干扰控制系统设计,采用全光纤接口设计和基于电压频率转换实现的高精度模拟信号传输的方法,取得了放电准分子激光空间电磁干扰强度和压频转换波形等数据,进行了理论分析和实验验证。结果表明,在最强电场干扰14V/m、最强磁场干扰38A/m的条件下,系统能够实现误差小于2.5%的模拟信号稳定传输,工作稳定可靠。这一结果对分析和设计能够稳定工作并抗干扰的准分子激光器控制系统是有帮助的。     

重复率激光的单个脉冲能量检测技术

介绍了一种基于热释电探头的准分子激光能量检测系统,实现了对0～200Hz重复率运行的准分子激光单个脉冲及多脉冲系列的能量实时检测。它由探头、放大、峰值保持、MCU、显示和通讯几部分组成,解决了闸流管放电强电磁干扰等难点,并在193nmArF和248nmKrF准分子激光器上进行了测试：响应时间4ms、分辨率10 、灵敏度0.5 、精度 3％。本系统既可作为能量计使用,也可以作为检测环节用于脉冲能量闭环稳定系统中,如采用响应速度更高的光电管,有望实现高重复率准分子激光光源的实时脉冲能量检测和稳定等技术。     

基于LabVIEW的准分子激光器控制系统

为了实现基于准分子激光光源的应用系统集成和激光的功能扩展，设计了一种新型的准分子激光器控制系统，PC端基于LabVIEW软件实现人机交互，激光端基于微控制单元(MCU)主控模块控制硬件电路及检测传感器信号等，LabVIEW与MCU采用光隔离的RS232通讯，通过虚拟仪器实现计算机对准分子激光器的实时监测和控制。结果表明，该系统结合PC端的良好人机交互以及MCU端高效稳定实时控制等特点，有效地实现了放电激励准分子激光器强电磁干扰下的整体控制系统的设计。该研究对基于准分子激光光源的应用系统的集成和功能扩展有参考意义。     

准分子激光器及其应用

本文评述了准分子激光在激光加工、激光医疗中的应用前景,非线性光学在准分子激光技术中的运用,以及近年来高重复频率与高亮度准分子的激光器件的新进展。     

193nm准分子激光切削角膜的研究

193nm准分子激光对角膜的消融机理是眼屈光性手术如LASIK和PRK中的重点问题.首先分析两种描述193nm准分子激光对角膜的消融机理的模型:光蚀除模型和光物理模型,得出能量密度与角膜切削深度的关系.并且研究影响屈光手术效果稳定性与可预见性的因素,在此基础上优化激光的扫描算法.研究结果直接应用于准分子激光屈光矫正系统,在实际应用中取得了很好的效果.     

大功率TEA CO2激光器开关电机侧电场干扰测试

在各种类型的激光器中,电激励方式的激光器导致电磁干扰是众所周知的,这类激光器有铜蒸汽激光器、氮分子激光器、准分子激光器、二氧化碳激光器以及各种固体激光器等。经验表明,决定激光器电磁干扰能量大小的因素主要有：激光器的物理结构、工作能量、转换效率、工作模式、泵浦方式和附属设备的使用。多数固体激光器具有紧凑的结构,所需电功率较小,因而电磁干扰较小。而多数气体激光器结构可分成两部分：激光头和电源．其典型尺寸在几米范围．输出激光功率可达几千瓦甚至几十千瓦。     

准分子激光屈光治疗仪的能量稳定系统

介绍了准分子激光器在眼科屈光手术中的应用及治疗原理,分析了激光腔体大小、激光工作频率高低、环境温度变化以及人为因素等对准分子激光器能量稳定性和手术效果的影响,阐述了无能量稳定系统的准分子激光屈光治疗仪的系统组成和工作原理。根据自动控制原理,提出了提高准分子激光器能量稳定的设计方案,详细叙述了有能量稳定系统的准分子激光屈光治疗仪的控制原理。试验和应用都表明,有能量稳定系统的准分子激光屈光治疗仪在2小时的工作时间内,激光输出能量能稳定在5％以内,结果令人满意。     

准分子激光电化学复合工艺中热-力效应研究

为了探寻准分子激光电化学刻蚀硅工艺中的热-力效应特性,采用功率密度大的248nm准分子激光聚焦照射浸在KOH溶液中的n-Si表面,实现了一种激光电化学复合刻蚀工艺.通过数值仿真与实验比较的方法,对该工艺的刻蚀速率进行了分析.研究结果表明,该复合工艺存在激光直接刻蚀、电化学刻蚀和激光与电化学耦合刻蚀等三种刻蚀作用;在耦合作用中,溶液中激光加工的热效应较小,光热效应导致的刻蚀小;而溶液中激光加工的力学效应对材料的刻蚀作用很大.通过对准分子激光与溶液中靶材相互作用过程的热-力效应分析,更深入地探讨了准分子激光电化学工艺的刻蚀机理.     

基于光纤信号传输的准分子激光器控制系统

为了解决准分子激光器在工作时产生的电磁干扰对激光器控制系统信号的影响,利用光纤的抗电磁干扰特性,采用光纤进行信号的传输,研制了用于信号传输的模拟和数字光纤传输模块和基于该模块的嵌入式准分子激光器控制系统。经测试,该系统模拟通道的-3dB带宽为直流到3MHz,非线性误差最大为1.2%,激光器在工作过程中,控制系统工作稳定、可靠。结果表明,该系统具有很好的抗电磁干扰能力。     

600kJ高功率激光放大器能源模块的研制

简要介绍了某激光驱动器模块化脉冲供能系统的研制。该脉冲供能系统可为激光器的10组氙灯提供脉冲能量,是高功率激光器的重要组成部分。该能源模块具有主电路结构简单、性能价格比较高、抗干扰性能良好等特点。首次在国内同类模块装置中使用高比能、自愈式、金属化介质电容器,首次成功使用高频高压开关电源作为能库充电机。     

TEA／CO2脉冲激光测距机的EMI对策

介绍了新研制的ＴＥＡ／ＣＯ２脉冲激光测距机的电系统结构,重点分析了其中存在的各种ＥＭＩ源,提出了相应的对抗措施,取得了满意的效果。     

Xenon flashlamp triggering for laser applications

Results of an investigation into the triggering of linear xenon flashlamps are presented, with particular reference to xenon flashlamps in laser applications. Measurements are described which give information on the arc formation process, trigger voltage thresholds, peak trigger currents, lamp energy output stability, and electromagnetic interference (EMI) for both series and parallel triggering. Particular attention is given to the performance obtained with both the correct and the incorrect polarities for the two types of triggering. The investigation makes extensive use of a high-speed streak camera and a wideband (100 MHz) continuous sweep spectrum analyzer, as well as more conventional instrumentation. It was found that: 1) the triggering process is extremely fast (≤50 ns) for both methods, but that parallel triggering produces trigger currents which are 100 times smaller than series; 2) the trigger current rather than the main energy, discharge current is the dominant EMI source; 3) the measured RF spectra show the corresponding EMI superiority of parallel over series; and 4) the two methods are equivalent in regard to the effect on lamp efficiency and stability.     

EMI滤波器的PSpice辅助设计

提出了一种使用PSpice仿真软件设计EMI滤波器的方法。首先给出了EMI滤波器设计的一般步骤;然后结合具体实例设计出一款二阶EMI滤波器,并将加入滤波器前后的输入电流波形进行对比。结果表明：采用PSpice设计的滤波器使输入电流的纹波系数降低,符合设计要求;同时还具有抑制浪涌电流和防止系统振荡的能力。     

变压器耦合式直流固体继电器传导发射分析与抑制

在采用变压器耦合作为隔离电路的固体继电器中,变压器工作在自激振荡状态,通过磁芯将高频信号传递到变压器次级。这使得变压器成为对外传导发射的主要干扰源,严重时会影响到其他电子设备的正常工作。文中以某型号变压器耦合式直流固体继电器为研究对象,首先根据GJB1515A 中CE102(10kHz-10MHz 电源线传导发射要求)的规定,试验测量得到输入端电源线对外传导发射。首先,将传导发射分为差模干扰和共模干扰两种形式,并分析了传导发射的干扰源和主要传播通道。其次,在建立考虑铁心损耗和绕组铜损的变压器高频模型的基础上,利用ANSOFT Q3D 和Orcad Pspice 仿真软件得到该固体继电器用于传导发射分析的等效电路模型。仿真结果与试验结果相吻合,均表明该继电器输入端电源线对外传导发射超出国军标的要求。为抑制传导发射,文中提出在固体继电器输入端串入EMI 滤波器的优化方案。试验结果显示,优化后输入端电源线对外传导发射低于国军标的规定,提高了变压器耦合式固体继电器的电磁兼容性能。     

高重复率小型准分子激光开关电源设计

设计了一种用于高重复率准分子激光器的正弦恒流型高压开关电源,逆变主电路采用串联谐振回路,输出电压10kV至15kV,重复率1Hz至300tk。分析了逆变回路工作情况,介绍了变压器的参数计算方法和所采取的抗电磁干扰措施。电源体积小巧,运行稳定。经改进可使重复率提高到600Hz。     

Electromagnetic shielding of plastic packaging in low-cost lasermodules

Low-cost MiniDIP laser modules fabricated by plastic moulded technology filled with highly conductive materials are proposed for the evaluation of electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness (SE). The SE of conductive plastics was measured to be 45 dB at 30 MHz and 62 dB at 1 GHz. The laser modules have a transmission speed up to 622 Mbit/s and >1 mW fibre output power. With these excellent SEs and good optical characteristics, such plastic MiniDIP laser modules are suitable for use in low-cost OC-12 lightwave transmission systems     

武器系统激光电源EMC、EMI技术研究

现代武器系统由于空间限制 ,引信电源的使用场合特殊 ,所以引信内EMI问题尤其严重。本文分析了激光电源产生干扰的现象和原因 ,并根据干扰特性制定出相应的解决方案。文中提出使用射级跟随器及扼流线圈滤波器双重滤波的方法。经过实验验证 ,该种滤波方法能有效地抑制引信内部激光电源的干扰 ,彻底解决发射、接收电路在近距离无法共用电源的问题     

Electromagnetic interference from discharge phenomena of electriccontacts

The electromagnetic interference (EMI) from steady arc and showering arc electrical discharges was investigated. The experiment was carried out on Ag, Pd, and Ag-Pd alloy contacts under several circuit current conditions. Radiated noise levels were measured at frequencies up to 200 MHz. Experimental results show that the EMI levels from a steady arc, which is generally the phenomenon of the break of a noninductive circuit, are dependent on the composition of contact materials. The EMI levels from a showering arc, which is generally the phenomenon of the break of an inductive circuit, are independent of the composition of contact materials. The EMI from a steady arc is roughly inversely proportional to the frequency in the 0.1-10.0-MHz range, whereas in the 25-200-MHz range, the maximum level of EMI appears at about 70 MHz. The frequency characteristics of EMI from a showering arc are similar to those from a steady arc. The EMIs from these arcs exceed, in part, statutory limits