LD泵浦Nd-YAG激光器控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、全固態(tài)激光器一般由激光二極管（LD）泵浦源、耦合光學(xué)系統(tǒng)、激光諧振腔和固體激光介質(zhì)等部分組成，該類型激光器具有效率高、穩(wěn)定性好、壽命長、體積小和光束質(zhì)量高等優(yōu)點，不僅被廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療和科學(xué)研究等領(lǐng)域，還常用于測距、跟蹤、大氣檢測和激光傳感等方面。全固態(tài)激光器的輸出功率波動會限制其使用范圍，其功率穩(wěn)定性主要受到LD溫度、注入電流以及激光介質(zhì)溫度等因素的影響。因此，研究并開發(fā)用于穩(wěn)定全固態(tài)激光器輸出功率的控制系統(tǒng)具有重要意義。

2、　　本論文設(shè)計了LD泵浦Nd:YAG激光器控制系統(tǒng)，主要包括以下內(nèi)容。
　　首先，論文介紹了LD泵浦Nd:YAG激光器的組成及工作原理，分析了影響激光器穩(wěn)定性的主要因素：即電流源、LD溫度、Nd:YAG晶體溫度等。設(shè)計了全固態(tài)激光器功率穩(wěn)定控制系統(tǒng)方案，即在控制LD溫度和Nd:YAG晶體溫度恒定時，使用功率計探頭采集激光輸出功率信號，根據(jù)LD輸出功率與其注入電流成正比這一關(guān)系，通過檢測全固態(tài)激光器輸出功率的變化，反饋調(diào)節(jié)LD注入電

3、流，從而穩(wěn)定全固態(tài)激光器的輸出功率。論文對該設(shè)計方案進行了可行性分析。
　　然后，設(shè)計了基于C8051F020的控制系統(tǒng)硬件電路，主要包括LD驅(qū)動電源、溫度采集與控制、功率采集與控制等。介紹了LD驅(qū)動電源的工作原理，并對其可行性進行了實驗研究與分析；溫度控制采用Pt1000鉑熱電阻采集溫度，利用半導(dǎo)體制冷器（TEC）作為溫度調(diào)節(jié)元件，并采用占空比可調(diào)的PWM波進行溫度控制；功率控制利用激光功率探頭采集功率，通過改變LD注入電流控制