[發(fā)明專利]一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210149082.0
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114498253B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫會;魏星斌;游安清;趙鈺玉;馮弟超;王智涌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H02M7/04
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 趙丹

1.一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，包括供電系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、激光器恒流電源、激光器泵浦源、調(diào)Q開關(guān)驅(qū)動源以及環(huán)控系統(tǒng)，其中：

所述供電系統(tǒng)，用于將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電壓，為整個系統(tǒng)供電；

所述電控系統(tǒng)，用于監(jiān)測整個系統(tǒng)的運行；

所述激光器恒流電源，用于將供電系統(tǒng)提供的電壓進行再次轉(zhuǎn)換，在電控系統(tǒng)控制下轉(zhuǎn)換成激光器泵浦源所需恒流電；

所述激光器泵浦源，用于將激光器恒流電源提供的恒流電轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二極管激光，并通過傳輸光纖將泵浦光傳輸至預(yù)定位置；

所述調(diào)Q開關(guān)驅(qū)動源，用于將供電系統(tǒng)提供的電壓進行再次轉(zhuǎn)換形成供調(diào)Q開關(guān)使用的高壓脈沖信號，并通過射頻線將脈沖調(diào)制信號傳輸至預(yù)定位置；

所述環(huán)控系統(tǒng)，用于為整個系統(tǒng)提供適宜的溫度和流體壓力條件；

所述供電系統(tǒng)分別與環(huán)控系統(tǒng)和激光器恒流電源電連接，所述激光器恒流電源與激光器泵浦源電連接，所述電控系統(tǒng)分別與供電系統(tǒng)、調(diào)Q開關(guān)驅(qū)動源信號連接；

所述供電系統(tǒng)包括電壓轉(zhuǎn)化單元、整流濾波單元、穩(wěn)壓單元、輸入監(jiān)測單元和輸出監(jiān)測單元，所述輸入監(jiān)測單元一端與電控系統(tǒng)信號連接，另一端與電壓轉(zhuǎn)化單元信號連接，所述電壓轉(zhuǎn)化單元、整流濾波單元和穩(wěn)壓單元依次電連接，所述輸出監(jiān)測單元一端與電控系統(tǒng)信號連接，另一端與穩(wěn)壓單元信號連接；

電壓轉(zhuǎn)化單元功能是升降壓操作，在輸入監(jiān)測單元的監(jiān)測下進行相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)化；當(dāng)輸入的電壓幅度超過輸入監(jiān)測單元設(shè)定的預(yù)定值時，電壓轉(zhuǎn)換單元進行降壓操作；當(dāng)輸入的電壓幅度低于輸入監(jiān)測單元設(shè)定的預(yù)定值時，電壓轉(zhuǎn)換單元進行升壓操作；若外部輸入電壓是交流電壓，則外部輸入交流電壓經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換單元進行相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過整流濾波單元形成相應(yīng)的直流電壓，再經(jīng)過穩(wěn)壓單元形成穩(wěn)定直流電壓，輸出到電壓母線上，供其余部分使用；若外部輸入電壓是直流電壓，則外部輸入的直流電壓經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換單元進行相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過整流濾波單元形成符合輸入監(jiān)測單元規(guī)定范圍的直流電壓，再經(jīng)過穩(wěn)壓單元形成穩(wěn)定直流電壓，輸出到電壓母線上，供其余部分使用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器恒流電源由恒壓單元和恒流單元組成，所述供電系統(tǒng)輸出端、恒壓單元與恒流單元依次電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)控系統(tǒng)包括冷源以及與冷源熱交換連接的換熱單元，所述冷源輸出端分別與激光器和供電系統(tǒng)熱交換連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，所述冷源輸出端與激光器之間還設(shè)置有流量計，冷源與流量計之間設(shè)置有溫度探測頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，所述冷源輸入端設(shè)置有流體壓力監(jiān)測單元，所述流體壓力監(jiān)測單元與冷源之間設(shè)置有泄漏測試單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，其運行檢測流程為：首先用外部電池模塊檢測電控系統(tǒng)是否正常運行，待電控系統(tǒng)正常運行后輸入外部電壓，利用電控系統(tǒng)檢測供電系統(tǒng)是否正常運行，待供電系統(tǒng)正常運行后，利用電控系統(tǒng)檢測環(huán)控系統(tǒng)、激光器恒流電源以及調(diào)Q開關(guān)驅(qū)動源是否正常運行。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，待環(huán)控系統(tǒng)正常運行后，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，系統(tǒng)實時獲取與電控系統(tǒng)信號連接的外部上位機發(fā)送出光命令，待接收到出光命令后，系統(tǒng)監(jiān)測激光器泵浦源的出光狀態(tài)，若出光狀態(tài)正常，則系統(tǒng)實時獲取與電控系統(tǒng)信號連接的外部上位機發(fā)送停光命令，待接收到停光命令后，系統(tǒng)監(jiān)測激光器泵浦源的停光狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器泵浦源包括泵浦源以及設(shè)置于泵浦源和激光器之間的輸出功率監(jiān)測單元。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化分布式激光保障系統(tǒng)，其特征在于，所述電控系統(tǒng)包括核心控制器、輸入輸出傳感器、ADC器件、DAC器件、數(shù)字IO口、PWM輸出以及通訊接口，所述電控系統(tǒng)利用外部輸入電源或獨立電池模塊供電。