準分子激光控制和保護電路設計與研究.pdf

1、準分子激光是目前紫外波段脈沖能量最大的激光光源，在工業(yè)微加工、物理和材料科研，以及眼科、皮膚科醫(yī)療等領(lǐng)域有著許多獨特的應用。而這些應用對準分子激光器的性能也提出了較高的要求，尤其是穩(wěn)定的運行、簡便的控制和可靠的保護。
　　本文主要對放電激勵準分子激光控制和保護系統(tǒng)進行了研究工作。文章介紹了準分子激光器基本結(jié)構(gòu)，簡述了激光器控制系統(tǒng)的各功能模塊和抗干擾設計，控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對激光器的有效可靠控制;其次，設計了高壓放電系統(tǒng)的保護電路，優(yōu)

2、化了模擬量傳輸方案，實現(xiàn)了對整個激光器實時工作狀態(tài)有效監(jiān)測和閘流管觸發(fā)異常保護控制，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。最后重點研究了激光脈沖能量的無損檢測和閉環(huán)控制方案，采用PIN管檢測高反鏡漏光并結(jié)合高速高精度積分電路，實現(xiàn)了響應快、精度高且無損的實時在線檢測;結(jié)合閉環(huán)控制方案調(diào)節(jié)工作電壓補償激光脈沖能量的衰減，實現(xiàn)了穩(wěn)定的激光脈沖能量輸出。
　　本文設計的系統(tǒng)包含模擬量檢測、放電高壓檢測和保護、激光脈沖能量檢測的多閉環(huán)控制。模擬量檢

3、測采用直接測量V-F變換的頻率信號，減少了中間轉(zhuǎn)化模塊，達到響應時間～6ms，平均誤差小于0.5％，實現(xiàn)強電磁干擾環(huán)境下的高精度模擬量傳輸和控制，滿足精準工作氣體配置和系統(tǒng)溫度穩(wěn)定的閉環(huán)控制需求。放電高壓保護系統(tǒng)對電流及每個觸發(fā)脈沖實時檢測，響應時間～5us，實現(xiàn)了高壓模塊的閉環(huán)控制和有效的異常保護，提高了系統(tǒng)可靠性。激光脈沖能量檢測系統(tǒng)在248nm及308nm準分子激光系統(tǒng)中進行了性能測試，電路響應時間～10us，滿足kHz高重頻的應