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大功率半导体泵浦光纤激光器并联驱动电源及其控制方法

申请号: CN202311753125.7
申请人: 吉林省科英医疗激光有限责任公司
申请日期: 2023/12/20

摘要文本

一种大功率半导体泵浦光纤激光器并联驱动电源及其控制方法,涉及大功率半导体泵浦光纤激光器领域,电源系统包括:中央控制单元,用于接收来自于外部用户设定的功率数据,并根据功率数据为各并联驱动电路分配不同功率值;用于向各并联驱动电路提供出光控制信号;用于收集各并联驱动电路上传的电流数据、温度数据、电压数据及激光功率数据;多路并联驱动电路,由中央控制单元控制多路并联驱动电路输出不同功率的激光;激光耦合器,用于将多路并联驱动电路输出的激光进行耦合后输出。本发明避免了因单个泵浦源出现损坏而导致激光器不能正常工作的问题,保证了每个泵浦源安全可靠地工作,保证了输出激光效率最高和激光输出功率的稳定性。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 大功率半导体泵浦光纤激光器并联驱动电源及其控制方法
专利类型 发明授权
申请号 CN202311753125.7
申请日 2023/12/20
公告号 CN117477329B
公开日 2024/3/19
IPC主分类号 H01S3/091
权利人 吉林省科英医疗激光有限责任公司
发明人 李钊; 朱珠; 董家佐; 王金录; 孙振皓
地址 吉林省长春市高新开发区成功路909号

专利主权项内容

1.大功率半导体泵浦光纤激光器并联驱动电源的控制方法,其特征在于,所述大功率半导体泵浦光纤激光器并联驱动电源包括:中央控制单元、多路并联驱动电路和激光耦合器;所述中央控制单元,用于接收来自于外部用户设定的功率数据,并根据所述功率数据为各并联驱动电路分配不同功率值;用于向各并联驱动电路提供出光控制信号;用于收集各并联驱动电路上传的电流数据、温度数据、电压数据及激光功率数据;多路并联驱动电路,由所述中央控制单元控制多路并联驱动电路输出不同功率的激光;激光耦合器,用于将多路并联驱动电路输出的激光进行耦合后输出;每路并联驱动电路均包括:数据处理模块,用于根据中央控制单元所分配的功率值采集对应的电流数据、温度数据、电压数据和激光功率数据;用于将中央控制单元所分配的功率值发送至功率设定模块;功率设定模块,用于将数据处理模块发送的功率值转化为功率设定DA值,并将其加载到功率开关管驱动电路的同相输入端;功率开关管驱动电路,用于接收中央控制单元发送的出光控制信号以实现同步启动;用于产生驱动电流以激励大功率半导体泵浦光纤激光器输出激光;用于接收功率设定模块加载到同相输入端的功率设定DA值和信号放大电路加载到反相输入端的激光功率数据,经闭环反馈调节后输出与功率设定DA值一致的激光功率;第一光电传感器,用于检测进入到激光耦合器前大功率半导体泵浦光纤激光器输出的激光强度;用于将进入到激光耦合器前大功率半导体泵浦光纤激光器输出的激光强度转化为电信号并发送至信号放大电路;信号放大电路,用于接收第一光电传感器发送的电信号并进行放大处理后输出激光功率数据;用于将激光功率数据发送至数据处理模块;用于将激光功率数据加载到功率开关管驱动电路反相输入端;大功率半导体泵浦光纤激光器,用于在功率开关管驱动电路驱动电流的激励下输出激光;所述控制方法包括以下步骤:(1)开机后对各并联驱动电路进行自检工作,找出存在异常的并联驱动电路;(2)利用分布式动态均衡算法进行功率值的分配;经过自检电源系统正常工作后,所述中央控制单元接收外部设定的功率数据后进行分析判断,并通过其内嵌的分布式动态均衡算法为各并联驱动电路分配不同的功率值;(3)所述数据处理模块对中央控制单元传送的功率值进行分析并将其传送至功率设定模块,同时调取对应的电流数据、温度数据、电压数据和激光功率数据;所述功率设定模块将功率值转换为功率设定DA值,并将其加载到功率开关管驱动电路同相输入端;(4)启动电源系统,所述中央控制单元为功率开关管驱动电路提供出光控制信号,所有功率开关管驱动电路同时启动,所述大功率半导体泵浦光纤激光器流过已设定好的电流,输出不同功率的激光;(5)利用电压采样回路和电流采样回路分别采集大功率半导体泵浦光纤激光器两端的电压数据和电流数据,同时利用温度采样回路采集大功率半导体泵浦光纤激光器中的泵浦源温度数据,所采集的电压数据、电流数据和温度数据被传送至数据处理模块进行计算处理,并与此前调取的各项数据进行对比,通过第二光电传感器采集激光耦合器输出的激光功率。。数据由马 克 数 据整理