直流供電的小型Er-YAG激光器電源研究.pdf

1、本文首先回顧了固體激光器的發(fā)展歷程,概述了固體激光器電源的發(fā)展?fàn)顩r,并總結(jié)了固體激光器對(duì)電源的基本要求。脈沖 Er:YAG激光器在醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其工作物質(zhì)Er:YAG上能級(jí)壽命遠(yuǎn)低于下能級(jí)壽命,采用氙燈泵浦,要求較高的泵浦速率形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn),這就對(duì)激光電源的性能提出了較高的要求。
　　根據(jù)激光采血的技術(shù)要求,本文設(shè)計(jì)了便攜式Er:YAG激光采血儀的電源電路和控制系統(tǒng),并詳細(xì)分析了它們的工作原理。該激光電源采用28V直流電

2、源作為供電電源,硬件電路主要包括四部分:充電電路,儲(chǔ)能放電電路,并聯(lián)觸發(fā)系統(tǒng)以及單片機(jī)控制系統(tǒng)等。其中,充放電電路的設(shè)計(jì)是全文的重點(diǎn):根據(jù)開(kāi)關(guān)型充電電路的設(shè)計(jì)機(jī)理,采用推挽式逆變電路,將直流逆變?yōu)?0KHz的高頻交流,經(jīng)高頻變壓器升壓、橋式整流后給儲(chǔ)能電容充電,大大減小了電源的體積和重量,并對(duì)各部分電路所需器件參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析、計(jì)算和選擇;針對(duì)Er:YAG不易形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的特性,利用單網(wǎng)孔放電網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)放電回路工作于臨界阻尼狀態(tài),

3、使儲(chǔ)能電容上的電能較集中地通過(guò)負(fù)載氙燈釋放,提高泵浦速率,增大激光輸出。為提高控制精度,采用AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)電源進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了人機(jī)接口及工作狀態(tài)的顯示。
　　將設(shè)計(jì)的電源與Er:YAG激光器聯(lián)機(jī)調(diào)試后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在不同充電電壓下對(duì)激光輸出能量進(jìn)行了比較,證明該激光裝置可針對(duì)不同對(duì)象的皮膚狀況選擇不同的泵浦能量檔即不同的充電電壓。電源充電電壓在400~600V可調(diào),電源電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,價(jià)格低廉,滿足了激光采血儀的便