纳秒级高功率准分子激光器驱动系统研制

采用反激升压电路与双向半桥驱动电路级联构成双级驱动电路,研制了一种纳秒级、高功率准分子激光器驱动系统。反激升压电路工作在DCM的条件下,保证输出稳定高压。双向半桥驱动电路采用输出电压信号与理想波形查找表比较,控制高低边开关产生控制脉冲,能够输出准分子激光器的任意驱动信号。通过软件仿真,分析了反激升压电路的励磁电感、开关频率、输出功率和驱动电压等工作条件对系统损耗的影响,并获得优化结果。实验表明,最窄驱动脉冲宽度为15 ns,峰值驱动电压为1000 V,脉冲上升/下降时间约为５ ns,峰值能量转换效率为68.5%,该驱动系统在实际应用中可行。     

用于空间探测的结构紧凑高功率纳秒激光脉冲光源

报道了基于Nd∶YAG晶体的传导冷却端面泵浦板条放大器结构实现高重复频率、高功率纳秒激光放大输出,系统采用主振荡功率放大结构,整个系统主要包括调Q纳秒激光种子源,小尺寸板条预放大器以及主放大模块。纳秒激光种子源在重复频率为400 Hz的工作条件下,输出激光功率为1.6 W,单脉冲能量为4 mJ,最终获得207 W功率放大激光输出,单脉冲能量超过0.5 J,输出激光脉冲宽度为6.55 ns,激光脉冲峰值功率超过75 MW。     

用于GaN驱动芯片的低功耗高可靠高侧供电电路

高侧供电电路对GaN驱动芯片的可靠性和功耗有非常重要的影响。设计并实现了一种低功耗高可靠的高侧供电电路。考虑到GaN器件的低栅源击穿电压及其反向导通特性,通过自举钳位稳压设计将低压差线性稳压器(LDO)直接搭建在高侧通路以实现对GaN器件栅源电压的保护,此外通过设计抗高侧地HS负压的电平位移电路以实现在高频、高噪声条件下GaN驱动芯片能够正常工作。该高侧供电电路基于0.18μm BCD工艺设计并流片,测试结果表明,集成该高侧供电电路的GaN驱动芯片的高侧输出端能够在最大90 V/ns的电压转换速率或最小25 ns脉宽的输入脉冲下输出最大压差5 V的方波信号,具有良好的性能。     

高重复频率纳秒级脉冲发生器研究

为实现高重复频率纳秒级脉冲输出,提出了采用射频功率MOSFET,基于感应叠加拓扑的脉冲发生器。脉冲发生器采用15个模块化组件,每个组件输出670 V/50 A 脉冲,每个组件的输出脉冲在感应变压器次级串联叠加,得到10 kV/50 A 高压脉冲。为实现脉冲前沿小于5 ns,必须尽量降低脉冲变压器漏感以及组件和系统的回路电感。感应脉冲变压器采用圆柱形同轴结构,初次级均为单匝,并且和脉冲发生器单元一体化设计,以减小漏感以及组件分布电感。采用大功率驱动电路和同步触发器,实现MOSFET 开关的快速导通和关断,以及触发的一致性。仿真结果显示设计能够满足指标要求。     

雪崩晶体管在纳秒脉冲驱动电路中的应用

介绍了一种可用于半导体激光器、高速摄影、信号处理以及激光雷达的纳秒脉冲驱动电路。利用晶体 管的雪崩效应,通过两级雪崩晶体管阵列,得到了7 ns、6 A的大电流窄脉冲。并对触发脉冲的获得、电路板的 印制进行了简要的介绍。     

采用Mini-SPM设计高压侧栅极驱动电路

Mini-SPM系列产品，为低功率（100W～2．2kW）电机驱动电路提供高效率、高可靠性和设计简便的方案。Mini-SPM采用内置高压驱动IC（HVIC）作为栅极驱动电路，使设计更简单紧凑，从而大幅降低整个系统的成本并提高可靠性，并且更为系统设计人员带来极佳的高压侧栅极电路设计灵活性。本文着重讨论Mini-SPM采用的高压侧栅极驱动电路的特点和优点。设计中采用外接栅极电阻优化开关损耗和开关噪声之间的权衡，降低可能引起HVIC误操作的电压应力。本文中的讨论在通常情况下适用于所有IGBT驱动IC种类。     

一种磁控管用纳秒级刚管调制器的设计

论文介绍一种应用于8mm波磁控管(中心频点35GHz)的刚管调制器的电路设计、工作原理和组成,体积小、重量轻、集成度高、可靠性好是设计要求,纳秒级调制脉冲输出和小型化设计是难点,采用加法器叠加形式的拓扑结构生成所需调制脉冲,通过工程样机的设计实例对该方案的可行性加以验证。     

纳秒脉冲激光加工高反射率铝膜

为了研究基于近红外纳秒脉冲激光的高反射率金属薄膜的加工可行性以及加工效果, 采用纳秒脉冲激光对高反射率铝膜进行激光加工, 分别测量了在不同激光光斑尺寸和不同激光能量的条件下, 铝膜表面所发生的烧蚀形态变化。结果表明, 即使铝膜表面反射率高达96%, 依然能对铝膜进行激光加工; 使用较高功率激光对铝膜表面进行离焦加工(能量密度约小于1000J/mm2)的烧蚀图样比使用较低功率激光对铝膜表面进行对焦加工(能量密度约大于2000J/mm2)的烧蚀图样更加规则。相关实验结果对激光加工高反射率材料时激光参量的选择可起到一定的指导作用。     

纳秒级红外量子级联激光器驱动电源的设计

为了使量子级联激光器(QCL)应用于中红外气体检测,设计了一种纳秒级脉冲型的QCL驱动电源。本系统基于压控恒流源的原理,以S3C2410A芯片为主处理器,实现周期、占空比、幅值均可调的驱动电流。硬件电路主要包括控制电路、脉冲调节电路和恒流源电路。同时具备延时软启动电路、过流保护电路、过压保护电路、静电防护电路等,以确保激光器的长期稳定工作。利用该驱动电源对中心波长为7.71μm的QCL进行驱动实验。结果表明,脉冲上升时间小于8ns,脉冲下降时间小于12ns,最大电流幅值3.3A,为QCL在红外气体检测应用中提供保证。     

大功率半导体激光器驱动电源的设计

高能激光系统通常需要多种输出模式的驱动电源,现有电源存在输出模式单一的问题。采用能量压缩技术和电流串联负反馈技术实现了多输出模式半导体激光器驱动电源。分析了特殊设计高输入阻抗差分运算电路作为负反馈网络的工作原理,推导出了精确的参考电压与输出电流的关系式。最后,将所研制的驱动电源应用于国内首台400W工业级光纤激光器系统中,驱动电源实现了0~26A连续可调、稳定度优于0.15‰的连续电流和准连续电流输出。测试结果验证了设计思路的可行性,实现了半导体激光器驱动电源的多输出模式和高电流稳定度。     

A fast automatic power control circuit for a small form-factor pluggable laser diode drive

A fast automatic power control (APC) circuit for a laser diode driver (LDD) has been implemented in a 0.6-μm BiCMOS process. The APC circuit adopts double-loops and variable-bandwidth techniques to achieve a turn-on time of < 400 μs for most kinds of TOSAs. Thus, it meets the small form-factor pluggable (SFP) agreement. Such techniques make a good tradeoffbetween stability, accuracy, turn-on time, noise and convenience. The measured results indicate that the APC circuit is suitable for SFP LDD.     

用于小封装可插拔激光驱动器的快速自动功率控制电路

摘要：本文采用0.6-um BiCMOS工艺实现了一种用于小封装可插拔激光驱动器的快速自动功率控制电路。为了获得快速响应,该自动功率控制电路采用了双反馈环和变带宽技术,在稳定性、精确度、开启时间、噪声以及使用方便性等方面取得了很好的折中。经过测试,对于大多数光发射次模块,环路的开启时间小于400us,符合相关协议,适用于小封装可插拔激光驱动器     

高功率高亮度半导体激光器件

由于半导体激光器在光电转换效率、输出功率、使用寿命等方面的优势,广泛应用于军事领域.为提高输出功率,将两束同一波长不同偏振态的激光束耦合以获得更高功率输出,是目前国际研究的热点之一.进行国内连续808 am两半导体激光迭阵耦合实验.采用自行设计光学系统对光束进行扩束聚焦,可耦合输出光斑2 min×2 mm,总体输出效率大于50%.国内没有对迭阵进行耦合实验的报道.为达到耦合器件的输出效率自行设计耦合选择器的镀膜材料体系,并将此研究应用于光电对抗实验中.     

High power diode laser arrays

Recent progress in the development of high-power diode laser arrays for solid-state laser pumping is detailed. Advances in available wavelength, efficiency, temperature of operation, duty cycle of operation, and peak and average power levels or densities are described. A packaging architecture capable of addressing the broadest range of pump applications and designs in an economic manner is defined, and a range of such package designs is presented     

High power collimated diode laser stack

Compared with other kinds of lasers ,high power di-odelaser has many advantages suchas highelectro-opti-cal efficiency,compact structure,longlifeti me andso on.As alaser source,diode laser is sufficient for many dif-ferent applications suchas pumping of s…     

200W高功率半导体泵浦固体激光器输出特性研究

通过实验测量了工作电流对半导体激光器发射波长的影响;采用光线追踪法模拟计算出泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,采用直接泵浦方式,设计了高效率的半导体侧面泵浦Nd:YAG固体激光模块,最大输出功率为218W,最大光-光效率达37%,电光效率约为18.5%。     

大功率半导体激光器用电流源设计

半导体激光器是一种电流注入式发光器件,驱动电流源的性能优劣对其工作特性和使用寿命有着很大的影响。本文利用芯片LT3755设计了一种大功率LD电流源,电流在3.3~5.6 A连续可调。当输出电流为4.5 A时,连续工作3 h内电流变化量小于2 mA,电流稳定度达到4×10-4。此外,该电源还具有欠压保护、过压保护、过流保护和缓启动等多种功能。