[發明專利]激光脈沖同步控制器

有效

• 申請號: 201210485690.5
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102983488A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 談小虎;劉蓮花;郭文成
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/101
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 胡恩河

技術領域

本發明屬于一種激光脈沖延遲同步控制儀器，具體涉及一種用微積分方法對光脈沖進行處理，用時間測量模塊測量脈沖延遲，用單片機系統實現激光脈沖同步閉環控制的激光脈沖同步控制器。?

技術背景

在科學實驗、測量和控制領域，許多物理量都與時間間隔相關，需要準確測量時間間隔，并實現同步控制。通常，測量脈沖延時選擇脈沖的上升或下降沿作為測量點，但由于激光脈沖幅度的抖動，并且上升、下降沿都有一定的時間，所以，測量點會有很大的抖動或偏差，無法準確測量激光脈沖的延時時間，更不能精確控制。簡單采用時間間隔測量裝置就會遇到前述問題。

激光脈沖延遲時間的測量還可以采用高速信號采集卡采集光脈沖，再通過計算機軟件處理來實現，對于只有幾級放大的小型激光振放系統，這樣的測量控制系統則過于復雜，成本較高，且占用空間大。

發明內容

本發明是為了克服現有技術存在的缺點，其目的是提供一種高精度、高穩定性、易擴展、低成本的激光脈沖同步裝置。

本發明的技術方案是：一種激光脈沖同步控制器，包括光脈沖信號處理模塊、延遲測量控制模塊和延遲脈沖信號發生模塊。振蕩級激光器和放大級激光器分別通過光脈沖信號與光脈沖信號處理模塊連接，光脈沖信號處理模塊分別通過TTL(Transister?Transister?Logic)電平信號與延遲測量控制模塊連接，延遲測量控制模塊通過數據傳輸信號線與延遲脈沖信號發生模塊連接，延遲脈沖信號發生模塊分別通過觸發脈沖與振蕩級激光器和放大級激光器連接。?

所述的光脈沖信號處理模塊包括光電轉換模塊、微積分電路、放大調節電路、高速比較器和電平轉換電路。其中，光脈沖信號與光電轉換模塊連接，光電轉換模塊通過電脈沖信號與微積分電路連接，微積分電路通過積分脈沖與放大調節電路連接，放大調節電路和微積分電路分別通過基準積分脈沖和微分脈沖與高速比較器連接，高速比較器通過ECL（Emitter?Coupled?Logic）電平信號與電平轉換電路連接。

所述的延遲測量控制模塊包括時間間隔測量模塊、單片機和觸摸屏。其中，電平轉換電路通過TTL電平信號與時間間隔測量模塊的stop1與stop2引腳連接，時間間隔測量模塊的D0-D7、A0-A3、RD/WR/ALE的引腳分別通過數據總線、地址線和讀寫控制線與觸摸屏的DB0-DB7引腳和單片機的P0.0-P0.7、P2.0-P2.3、RD/WR/ALE的引腳連接，單片機的P1.0-P1.7引腳通過控制信號線與觸摸屏的STA/DIN/DCLK引腳連接，單片機的RXD/TXD引腳通過數據傳輸信號線與延遲脈沖信號發生模塊連接。

本發明的有益效果：

本發明將延遲測量與同步控制集成在一起，實現了激光脈沖的閉環控制，保證激光功率穩定，同時精度和穩定度優于±0.5ns，滿足了許多領域的應用。采用微積分方法對光脈沖進行處理，將微積分的交點作為脈沖延遲時間的測量點，解決了脈沖幅度變化引起的問題，采用時間間隔測量模塊測量脈沖延遲，單片機進行數據處理和控制實現激光脈沖同步的閉環控制，大大提高了集成度，節約了成本。

附圖說明

圖1?是本發明的激光脈沖同步控制器組成框圖；

圖2?是本發明的光脈沖信號處理模塊組成圖；

圖3?本發明的延遲測量控制模塊組成圖。

?????其中：

1??振蕩級激光器????????????2??放大級激光器

3??光脈沖信號處理模塊??????4??延遲測量控制模塊

5??延遲脈沖信號發生模塊????6??光電轉換模塊

7??微積分電路??????????????8??放大調節電路

9??高速比較器??????????????10?電平轉換電路

11?時間間隔測量模塊????????12?單片機

13?觸摸屏??????????????????20、21光脈沖信號

22、23?TTL電平信號????????24?數據傳輸信號線

25、26??觸發脈沖???????????27電脈沖信號

28?積分脈沖????????????????29?基準積分脈沖

30?微分脈沖????????????????31?ECL電平信號

32?讀寫控制線??????????????33?地址線

?????34?控制信號線??????????????35?數據總線。

具體實施方式