大功率半导体激光器的高精度脉冲电源设计
作者:徐一帆; 施阳杰; 邵景珍; 林颖; 沈启辉; 梁勖
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为了满足大功率半导体激光器脉冲应用的实际需要,针对单脉冲电流平顶下降和重复性情况下电流稳定性降低的问题,设计了一种多参数可调、宽量程的高精度、高稳定性脉冲驱动电源。电源以大功率场效应晶体管为核心,通过FPGA产生的高精度定时波形,单脉冲完成上升沿调节和电网控制电压补偿,通过微控制器闭环控制方案结合电流采样,实现重复频率运行下的高稳定电流输出。当最大功率输出驱动二极管负载,输出电流为100安培,脉冲宽度为400秒,重复频率为1kHz时,驱动电流上升沿的超调幅度小于0.5%,单脉冲中的电流衰减小于0.2%,重复频率的脉冲不稳定性小于0.1%。在相同输出条件下驱动半导体激光器时,单脉冲光功率的超调量小于2%,重复光脉冲的不稳定性小于0.2%。该研究有助于改善脉冲电源和脉冲电流的稳定,对改善脉冲电源现有的结构具有一定的参考意义。