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。     

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。     

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。     

准分子激光系统中模拟信号的传输方法

介绍了常见的强电磁干扰下的模拟信号传输方法,并改进了一种传输方案。首先,探测器一端将模拟信号转换为频率信号通过光纤发射器送出;其次,主控端接收光纤信号,在设置的读取时间内测量光信号的频率,计算获得相应的模拟量,代替传统上作频压转换后再作模数转换的做法,不仅节省了转换时间,提高了响应速度,而且可根据实际需求调整读取时间,从而获得不同的模拟量精度。在一台248 nm KrF准分子激光器上实际测试,实现了对变化较缓的气压信号的高精度在线监测,与传统方法对比更为准确,也可满足重复率0~90 Hz条件下激光脉冲能量检测信号的实时传输。通过计算皮尔森系数,该方案得到的采集值与原始信号趋于一致,满足应用需求。     

准分子激光放电回路的研究

对高压放电泵浦的准分子激光放电回路进行了探讨。运用等效电路方法，给出了准分子激光工作气体在击穿放电前后的电路变化规律，同时分析了能量转移效率与回路参数之间的关系，这为设计高效率和稳定可靠的准分子放电回路提供了理论上的参考依据。     

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。     

激光多普勒效应在地震波勘探中的应用研究

传统地震检波器为“永磁-动圈”式电磁检波器,在信号捡取过程中易受电磁干扰,存在非线性;基带传输的低频模拟信号(10～300 Hz)会受干扰。提出一种应用切向激光多普勒技术的地震波检测方法,采用优化设计的差动光路结构方案,研究了信号处理单元的适宜带宽。通过F/V转换可以实时地得到被测速度、位移、加速度和频率。实现了线性测量的频率范围1.0～1000Hz,动态范围100dB。     

一种飞行控制计算机高精度A/D采集单元设计与研究

模拟信号是飞行控制计算机关键数据类型之一。设计了一种对噪声和电磁干扰具有强抑制能力、高速、高精度A/D转换单元。采取差分信号采集电路,结合硬件和软件成型滤波器设计技术,达到抑制和消除噪声干扰、增强A/D采样数据稳定性之目的。测试结果表明,该高精度A/D数据采集单元在典型干扰条件下数据采集分辨率达到15位,精度达到14位,相比较于原样例飞行控制计算机A/D单元数据采集精度提高2~3位,工作稳定,满足无人机飞行控制计算机模拟量数据采集要求。     

低抖动准分子激光放大器光源的研究

为了获得低抖动的准分子激光放大器光源,设计了一种以氢闸流管作为高压开关的低抖动准分子激光放大器系统。利用抖动小于4 ns的闸流管触发电路来触发导通氢闸流管,从外部触发信号到准分子光信号之间有一定的延时时间。研究了以氢闸流管作为高压开关的准分子激光放电回路,外部控制信号发生电路产生外部充电信号和出光信号,转换电路将外部充电信号和出光信号转换成固定脉宽的光信号,在实现低抖动出光前,准分子激光放大器系统热平衡过程中会有一定的出光延时漂移现象。讨论了激光运行重复率、激光运行电压和气体状态在热平衡过程中对稳定延迟时间大小的影响。实验表明,在相同运行电压下,稳定延迟时间随着激光运行重复频率的提高而增大;运行电压越高,稳定延迟时间上升的幅度越大。气体恶化后,光脉冲稳定延迟时间变小。激光运行电压和重复频率越高,延时漂移时间越大。在温漂一定时间后,准分子激光放大器内部系统达到热平衡,以外部触发信号为基准,准分子光脉冲信号实现在5、10、15 Hz重复频率下的5 ns内低抖动出光。     

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。     

基于ModBus通信协议的变频控制系统设计

由于变频控制系统多工作于高电压、高温度的环境中,对变频装置的稳定性和抗干扰性都要有很高的要求。鉴于ModBus总线可靠的数据传输、快速的响应和强大的抗干扰能力,文中主要介绍了ModBus协议RTU传输模式的基本内容,设计了基于ModBus RTU的变频控制系统,替代继电器组成的控制回路。通信采用RS-485总线标准,串口通信采用查询方式接收和发送数据,开发控制器和变频器之问通信连接程序,从而提高变频器抗干扰性和稳定性。     

线性光耦HCNR201原理及其在轴承故障检测中的应用

因铁路货车轴承故障检测现场工况复杂,各种电磁干扰信号极易随被测信号进入测量系统.针对这个问题,设计了用高线性度模拟光耦HCNR201和运算放大器实现的电压隔离硬件电路.该电路中,线性光耦的前端用一个运算放大器构成一个负反馈放大器,用来检测模拟电压信号;线性光耦后端的运算放大器进行电流与电压之间的转换,最终输出电压信号,实现电压信号的1：1隔离传输.实验结果表明：该方法测量电压线性度好、精度高.     

一种基于LTCC技术的频压转换模块的设计

在机载飞行仪表系统中,参数显示主要为电压信号,实际数据采集过程中需要对非电压信号进行处理。设计的频压转换模块将固定幅值的某频段正弦信号经过转换变成与其频率成线性关系的电压信号,同时采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术,在保证转换精度的前提下,实现模块的小型化并提高可靠性。为验证该设计的可行性,搭建试验平台进行测试,结果显示转换精度高,性能稳定可靠,能够满足机载的严苛环境要求。     

新型光电检测电路的研究与设计

在分析传统光电转换电路的基础上,提出了一种三极管电流放大加运放电压转换的新型光电转换电路。通过建立光电检测电路的噪声模型与系统频率响应函数,从信噪比与频率响应两方面论证了这种光电转换电路的优点。实验分别对静态光强信号与高速运动干涉条纹信号的接收分析,表明这种方法无论在信噪比还是响应速度上比传统的电流型光电转换电路都有大幅度的提高。     

采用温控和碘吸收池技术的发射激光稳频技术

多普勒测风激光雷达通过分析系统回波信号的多普勒频移反演出风速，为提高风场探测精度，从稳频技术方面展开研究。在稳频过程中，分别采取措施消除激光频率的长期漂移和短期抖动。针对激光频率的长期漂移，设计并研制了种子激光器温控箱，通过水浴的控温方式大大减小了激光频率的长期漂移，将激光频率稳定在±50 MHz以内；针对激光频率的短期抖动，采用以碘分子吸收池为核心器件的稳频系统，通过半导体控温方式对碘分子吸收池精确控温，控温精度达0.03 ℃，提高了稳频精度，将激光频率进一步稳定在±8 MHz以内，满足±10 MHz以内的设计精度要求。通过搭建多普勒测风激光雷达系统，对发射激光稳频装置进行系统验证，连续4组风场观测结果表明:系统探测高度为17 km，绝大部分方差在4 m/s以下，满足测风激光雷达测量指标的要求。     

关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究

在卫星导航日益普及的情况下,用户对于接收机终端的安全可靠性以及抗干扰能力有了更高的要求。当前,研发射频电路板的环节,防止干扰信号与射频电路需接收处理的信号混合,有效地减少系统受到的电磁干扰成为不断提升产品经济效益的关键技术。如果不能良好地削弱干扰信号,那么在处理射频电路信号期间会引发诸多问题,降低产品的可用性。鉴于此,文章分析了北斗导航射频电路抗干扰设计方法,为实践工作提供有价值的指导。