电工电子技术在声光双控开关设计中的应用

随着人们生活现代化水平不断提高,电力的供需矛盾日益加剧,为珍惜并节约每一度电,声光双控开关的设计达到了节约电能的要求。通过声光双控开关的设计,使学生熟练应用电工电子技术,进一步掌握了各元器件的工作原理及功能。声光双控开关的设计安全节电,使用寿命长且成本低,在很多住宅楼道都安装了自动控制楼道灯,在日常生活中具有很大的实用性。     

一种声光双控节能开关的研制

介绍了声光双控节能开关的组成、性能、适用范围及工作原理,并给出了系统原理图及元器件的选择。该系统主要由电源电路、感光电路、检音电路和控制电路四部分组成,通过光敏电阻检测光强,利用电容麦克风（MIC）检测声音。声、光信号分别输入与非门CD4093的输入端,来控制可控硅的通断,从而来控制电路的状态。实验证明该系统具有功耗低、性价比高、结构简单等特点,使用效果较好,具有进一步推广应用的价值。     

声光Q开关

本文介绍了声光Q开关的工作原理及工作于1.06μm光波长,50MHz超声频率,4mm通光孔径的布喇格型熔石英介质声光Q开关的设计与制作。     

双控声光调Q全固态红外激光器

研制出双控声光调Q全固态红外激光器。应用专门研制的双控驱动器,代替普通声光调Q全固态红外激光器中独立的激光二极管(LD)驱动器和声光Q开关驱动器。在双控驱动器中,抽运源激光二极管和Q开关都工作在与输出激光脉冲相同重复频率的间断工作状态。在每一个周期中,激光二极管在输出激光脉冲前的某一时刻打开,在输出脉冲后的适当时刻关断。声光Q开关在激光二极管打开前的某一时刻开始工作,在激光二极管关闭后的某一时刻停止工作。与普通声光调Q全固态激光器相比,在输出激光脉冲重复频率相同的情况下,双控驱动全固态红外激光器能耗减少50%以上,主要部件温升减少10℃以上,达到热稳定的时间减少到23%,用1 W的激光二极管抽运,得到了脉宽16.8 ns,峰值功率4 kW的无寄生脉冲的激光输出。     

传导冷却型声光Q开关

介绍了一种用于钒酸钇激光器的传导冷却型声光Q开关的设计、制作及应用.文章首次提出用调Q效率来表征声光Q开关释放激光的能力,给出了调Q效率的定义,并分析了影响调Q效率的因素.这种声光Q开关采用石英晶体作声光互作用介质,通光方向的长度仅为33.8 mm,在驱动功率12 W时线偏振光衍射效率达88％.用于端面泵浦的钒酸钇激光器中,关断了1.064 μm激光功率15W,在脉冲频率25 kHz时,调Q得到的脉冲宽度为8 ns,峰值功率45 kW.     

声光Q开关波导CO2激光器

用Ge单晶作为声光介质首次研制出声光Q开关波导CO2激光器,Q开关激光脉冲重复频率从0Hz到200kHz任意可调。文中对这种Q开关激光器的性能作了介绍。     

大功率双路声光Q开关驱动源技术研究

对大功率双路声光（A-O）Q开关驱动源的系统组成及工作原理进行了阐述,通过系列试验验证了其高可靠性、高稳定性、低电磁干扰（EMI）等优良性能,并最终通过和激光器联调,获得了大功率、窄脉宽、高稳定度的高品质激光输出。     

2.7 μm声光Q开关

介绍了2.7μm声光Q开关的设计、制作及应用。该器件采用氧化碲晶体作为声光互作用介质,铌酸锂晶体作为压电换能器材料,工作频率为27.12MHz。实验结果表明,在20W电功率的驱动下,对于2.7μm的光波长,衍射效率达55%,光透过率高于99%。该文还考虑了吸声和散热的问题,设计和制作了一套水冷散热机制,实验证明效果良好。     

石英声光开关

该文介绍了一种用于高功率激光器的石英声光开关。该声光开关采用石英晶体作声光介质,铌酸锂晶体作换能器材料,工作波长为1 064 nm,工作频率为68 MHz,光孔径为SymbolFC@4 mm,通过优化设计声光互作用长度,使1级光衍射效率可达95%。该文还测量分析了衍射光的光束质量因子M~2,通过优选晶体材料,提高抛光质量,合理设计散热结构等措施,使衍射光较好地保持了入射光的光束模式。     

大功率声光Q开关的研制

简述了大功率声光Q开关的原理及设计要点：偏振不灵敏性；光束发散度与声束发散度的匹配；衍射效率与超声频率的关系。并给出了关键工艺技术和合理结构。     

两维声光Q开关

报道了一种实用高效的两维声光Ｑ开关，描述了两维声光Ｑ开关的基本原理，详细推导出正常布喇格衍射的两维声光Ｑ开关衍射效率和衍射损耗的表达式，分析了两维布喇格衍射和一维布喇格衍射之间的关系，并给出了在驱动功率４０Ｗ，光束直径５ｍｍ，光波长１．０６μｍ时衍射损耗达５０％的实验结果。     

低损耗高效率声光Q开关技术

介绍了用于二极管泵浦固体激光器声光Q开关的设计、制作及应用。该声光Q开关采用重火石玻璃作声光介质，其互作用长度仅为15mm，衍射效率高达80％，插入损耗仅为8％。通过适当的电路设计，驱动电源电脉冲下降时间为6ns，这样调Q得到的脉冲激光宽度为7．68ns，在10kHz调制频率下，峰值功率达72．9kW。     

2μm声光Q开关

介绍了一种用于固体激光器调Q的2μm声光Q开关。首次使用"失配率"来表征声光器件的阻抗失配程度,并采用LC匹配网络使阻抗失配率从0.82降低到0,衍射损耗提高了1倍。该文还提出了通过减小声光介质的厚度来提高散热速率和产品可靠性的设计方案。该声光Q开关采用石英晶体作为声光互作用介质,通光方向长度45mm,有效光孔径φ3mm,在驱动功率80W时对2μm线偏光衍射损耗达到了88%。该器件用于Ho∶YA激光器中,在重复频率10kHz时,获得的单脉冲能量1.6mJ,脉冲宽度20ns。     

高功率DPL用声光Q开关组件

文中介绍了应用于高功率DPL调Q的声光Q开关组件,描述了声光Q开关的工作原理,着重介绍了声光Q开关关键指标衍射效率、插入损耗的设计方法,给出了驱动电源的设计框图、调Q同步电路的设计考虑,降低电脉冲下降时间的思路,得到了工作波长1.064μm,通光长度44 mm,光束直径3.5 mm,衍射效率85%,关断DPL连续功率331 W,腔内插入损耗8%,内调制频率500 Hz～10 kHz连续可调,电脉冲下降时间100 ns,电路延时时间50 ns～1μs可调的实验结果.该组件衍射效率高、插入损耗低.已小批量用于激光表演机、大功率激光打标机,激光毛化机等系统中,也可用于激光测距机、激光雷达、激光卫星间通信等方面,具有广阔的应用前景.     

微型声光调Q开关

该文介绍了应用于激光器系统中的微型声光调Q开关的设计、测试及应用。通过有限元数值分析各因素对声光调Q开关衍射损耗的影响,提出了一种新型优化声光调Q开关的设计方案。选用氧化碲（TeO2）晶体作为光电偏转材料,利用集成电路兼容工艺加工得到封装尺寸为17.8 mm×6.8 mm×17.8 mm,工作波长1 064 nm,光脉冲上升时间28.99 ns的微型声光调Q开关。该微型声光调Q开关具有优异的性能,其体积缩减到原来产品的40%;光孔径为0.8 mm;在全温范围（-45~70 ℃）内稳定工作,衍射损耗保持在35%（±2%）。