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射频板条CO2激光器的激光功率实时检测与控制
资料介绍
激光功率的稳定性和测量精度对激光加工质量产生直接的影响。常规激光功率检测与控制系统在射频板条CO2激光器的工作过程中会受到射频信号的强烈干扰,影响激光功率检测的准确性,而且射频板条CO2激光器输出激光的波长较长,只能用响应速度很慢的热电探测器进行探测,极大地限制了系统的响应速度。针对射频板条CO2激光器功率检测与控制的具体情况,本论文设计与开发了一种新颖的采用外光路全反射镜对激光功率取样的激光功率检测与控制系统,本论文的主要内容包括:
1、基于系统应用环境的分析,设计了具有强抗干扰能力的精密功率检测系统,系统包括低噪声的前置放大电路、硬件预测电路、电压电流转换电路等。硬件预测电路解决了热电探测器响应速度慢的问题,提高了系统的响应速度。
2、采用单片机控制CPLD的方法设计了功率反馈与控制系统,其中的信号输入输出电路、通信电路、电源电路都经过了良好的抗干扰设计。可以采用外部模拟量输入、数字量输入和通信方式控制系统输出不同的PWM信号,进而控制激光器的工作。
3、在功率反馈与控制系统上完成了实用程序的编写,程序可以控制激光器工作于多种模式,包括连续、脉冲、单脉冲、斜坡发生器、功率反馈控制和外部模拟量控制等工作模式。
本论文开发的激光功率检测与控制系统应用于课题组研发的高功率射频板条CO2激光器原理样机中,具有很强的抗干扰能力和快速的响应速度,有效地提高了激光功率的检测精确度和控制稳定性。
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