【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光器，具体涉及一种数字化小型调q电路。
技术介绍
1、如今，激光技术的应用越来越普遍，在固体脉冲激光器领域,电光调q是重要的技术单元之一。通过对电光晶体两端加减电压产生的电光效应来实现激光共振腔的q值突变。使通过晶体的线偏振光相位延时改变，从而将连续的激光能量压缩产生高峰值功率、窄脉宽的激光脉冲。即通过调q压缩激光脉宽，提高激光的峰值功率或者用来输出不同频率的激光。
2、一方面现有类似产品在针对调q高压输出的调节时，基本上要靠螺丝刀等工具旋转电位器，调节电路上的采样电阻(即调节反馈电压)的大小，来改变输出高压的幅值。这种办法在大多数使用环境下操作困难，使用条件差。而且无法判断当前输出高压的幅值的范围。针对此情况本专利设计的数字化调q模块电路，可通过上位等设备，简单方便的修正调q模块输出幅值，而且可通过上位机的设定值及时有效的了解当前模块的输出幅值等参数。可有效的减小使用设备的生产和后期维护的成本。
3、另一方面调q技术主要分为主动调q和被动调q两大类，窄脉宽激光的输出主要由主动调q来实现。主动调q又分为声光调q、电光调q和转镜调q等。其中电光调q是产生窄脉宽，高峰值功率激光的主要手段。电光调q具有高开关速度、脉冲输出稳定、控制精度高，腔内损耗低等优势。
4、产生电光调q高压的常规方式包括但不限于：脉冲电压器法，串联雪崩管法，串联开关mos管法等。
5、脉冲变压器法：此方法调q的开关速率较慢，高压上升沿在40ns左右，同时输出高压质量受磁材料、环境温度等条件影响大。但
6、串联雪崩管法：此方式要同时串联十几甚至几十个雪崩管，这就要求雪崩管性能的一致性非常好，此外雪崩管的损坏率较大，导致元件的市场选择较为困难。但该方式的退压速度极快，可小于10ns。
7、串联开关mos管法：此方式需要多个驱动器驱动不同的mos管同时工作，同步时间控制较困难，易导致单个mos管过压损坏。但该方法可通过串联不同数量高压mos管来适应不同的电压需求，适应性强。开关速度在20ns左右，比较适中，重复频率较高。
8、此外现有类似产品在针对调q高压输出的调节时，基本上要靠旋转电位器，调节电路上的采样电阻(即调节反馈电压)的大小，来改变输出高压的幅值。这种办法在大多数使用环境下操作困难，使用条件差。而且无法判断当前输出高压的幅值的范围。针对此情况本专利设计的数字化调q模块电路，可通过上位等设备，简单方便的修正调q模块输出幅值，而且可通过上位机的设定值及时有效的了解当前模块的输出幅值等参数。可有效的减小使用设备的生产和后期维护的成本。
9、目前常见的电光调q开关驱动器对于输出高压调节主要是采用调节电位器等机械式操作，通过机械旋转电位器档位来实现电压变化，大多体积较大，在激光器设备生产调试和维修保证中操作困难，不易实现。另外市场上大多产品受环境温度影响大，合格产品需要通过筛选来实现，生产成本较高，设备组装后不利于生产调试和后期维修保障。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提供一种可通过上位机等数字手段调节电光调q驱动器的输出电路，具有输出电压数字可调、电压输出稳定、环境适应性高、体积小的优势。
2、本专利技术通过以下技术方案实现该目的：
3、一种数字化小型调q电路，包括设定反馈电路、初级升压电路、倍压电路、脉冲驱动电路和高压mos开关电路，所述设定反馈电路通过将接收的设定电压值和高压反馈值经过运算处理输出信号电压fb至所述初级升压电路，所述初级升压电路与所述倍压电路连接，所述倍压升压后输出高压直流信号，所述倍压电路的高压直流信号输入至所述高压mos开关电路同时所述倍压电路将高压反馈值vfb传输至所述设定反馈电路，外部ttl控制信号输入所述脉冲驱动电路后输出脉冲控制信号至所述高压mos开关电路。
4、进一步，所述设定反馈电路包括arm芯片和比较运放，所述arm芯片将上位机电压指令转换为电压设定值vset，所述设定反馈电路中，高压反馈值vfb通过电阻r12接入比较运放u3，比较运放u3与电阻r15组成跟随电路，电压设定值vset和高压反馈值vfb经电阻r16、r19接入比较运放u3进行比较，比较运放u3和电容c11、c12及电阻r21组成积分电路，使比较运放u3输出的信号电压fb线性变化。
5、进一步，所述初级升压电路中，比较运放输出信号电压fb至初级升压电路的pwm信号生成器，输出的pwm信号经限流电阻r3输入至mos管u1的g极，mos管u1的d极依次连接变压器初级和vcc电源，mos管u1的s极连接并联的限流电阻r8、r9后接地，在vcc电源与地之间通过并联电容组进行滤波，pwm信号生成器的电流检测端通过电阻r5连接在限流电阻r8、r9的高电平端，所述变压器的次级接入所述倍压电路。
6、进一步，所述脉冲驱动电路中，外部ttl信号经q+、q-输入至光耦u7，所述光耦u7的输出电压连接mos管u5的g极，所述mos管u5的d极输出脉冲控制信号dri，在所述光耦u7与所述mos管u5之间及电路脉冲控制信号输出端分别设置电容c24、c19用于阻隔直流信号。
7、进一步，所述高压mos开关电路中，输入的高压直流信号经电阻r11连接电容c15一端，电容c15另一端连接脉冲信号输出端，电阻r11与电容c15连接侧与地之间串联若干高压mos管单元电路，各高压mos管单元电路分别接入脉冲控制信号dri。
8、更进一步，所述高压mos管单元电路中，所述高压mos管单元电路中mos管的g极、s极之间接入一个稳压二极管及并联电阻来保护mos管的g极，mos管的d极、s极与两个串联的电阻进行均压。
9、相对于现有技术，本专利技术具有的有益效果为：
10、本专利技术提供的用于固体激光器的电光调q电路方案可通过上位机等数字手段对输出高压进行调节，操作简单方便，同时体积小，可靠性高。可有效减少激光器生产调试和后期保障工作。本专利技术电路输出的高压上升沿快，工作稳定；能获得更高的电压输出，脉冲幅值调节范围大；成本低，提高激光器电光转换效率。同时增强了对环境的适应性，大幅提升产品的合格率。
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1.一种数字化小型调Q电路，其特征在于，包括设定反馈电路、初级升压电路、倍压电路、脉冲驱动电路和高压MOS开关电路，所述设定反馈电路通过将接收的设定电压值和高压反馈值经过运算处理输出信号电压FB至所述初级升压电路，所述初级升压电路与所述倍压电路连接，所述倍压升压后输出高压直流信号，所述倍压电路的高压直流信号输入至所述高压MOS开关电路同时所述倍压电路将高压反馈值VFB传输至所述设定反馈电路，外部TTL控制信号输入所述脉冲驱动电路后输出脉冲控制信号至所述高压MOS开关电路。
2.根据权利要求1所述的一种数字化小型调Q电路，其特征在于，所述设定反馈电路包括ARM芯片和比较运放，所述ARM芯片将上位机电压指令转换为电压设定值Vset，所述设定反馈电路中，高压反馈值VFB通过电阻R12接入比较运放U3，比较运放U3与电阻R15组成跟随电路，电压设定值Vset和高压反馈值VFB经电阻R16、R19接入比较运放U3进行比较，比较运放U3和电容C11、C12及电阻R21组成积分电路，使比较运放U3输出的信号电压FB线性变化。
3.根据权利要求1所述的一种数字化小型调Q电
4.根据权利要求1所述的一种数字化小型调Q电路，其特征在于，所述脉冲驱动电路中，外部TTL信号经Q+、Q-输入至光耦U7，所述光耦U7的输出电压连接MOS管U5的G极，所述MOS管U5的D极输出脉冲控制信号Dri，在所述光耦U7与所述MOS管U5之间及电路脉冲控制信号输出端分别设置电容C24、C19用于阻隔直流信号。
5.根据权利要求1所述的一种数字化小型调Q电路，其特征在于，所述高压MOS开关电路中，输入的高压直流信号经电阻R11连接电容C15一端，电容C15另一端连接脉冲信号输出端，电阻R11与电容C15连接侧与地之间串联若干高压MOS管单元电路，各高压MOS管单元电路分别接入脉冲控制信号Dri。
6.根据权利要求5所述的一种数字化小型调Q电路，其特征在于，所述高压MOS管单元电路中，所述高压MOS管单元电路中MOS管的G极、S极之间接入一个稳压二极管及并联电阻来保护MOS管的G极，MOS管的D极、S极与两个串联的电阻进行均压。
...【技术特征摘要】
1.一种数字化小型调q电路，其特征在于，包括设定反馈电路、初级升压电路、倍压电路、脉冲驱动电路和高压mos开关电路，所述设定反馈电路通过将接收的设定电压值和高压反馈值经过运算处理输出信号电压fb至所述初级升压电路，所述初级升压电路与所述倍压电路连接，所述倍压升压后输出高压直流信号，所述倍压电路的高压直流信号输入至所述高压mos开关电路同时所述倍压电路将高压反馈值vfb传输至所述设定反馈电路，外部ttl控制信号输入所述脉冲驱动电路后输出脉冲控制信号至所述高压mos开关电路。
2.根据权利要求1所述的一种数字化小型调q电路，其特征在于，所述设定反馈电路包括arm芯片和比较运放，所述arm芯片将上位机电压指令转换为电压设定值vset，所述设定反馈电路中，高压反馈值vfb通过电阻r12接入比较运放u3，比较运放u3与电阻r15组成跟随电路，电压设定值vset和高压反馈值vfb经电阻r16、r19接入比较运放u3进行比较，比较运放u3和电容c11、c12及电阻r21组成积分电路，使比较运放u3输出的信号电压fb线性变化。
3.根据权利要求1所述的一种数字化小型调q电路，其特征在于，所述初级升压电路中，比较运放输出信号电压fb至初级升压电路的pwm信号生成器，输出的pwm信号经限流电阻r3输入至mos管u1的g极...
【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞刚，常沛华，董鹭雨，
申请(专利权)人：北京东方锐镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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