Драйверы DPSS лазеров

Драйвер предназначен для питания и управления твердотельными лазерами с лазерно-диодной накачкой непрерывного (CW) и квази-непрерывного (QCW) действия.

Драйвер выполняет одновременно несколько функций:

• обеспечивает питание постоянным или импульсным током лазерно-диодных накачных линеек или матриц;
• генерирует синхроимпульсы на любой частоте в диапазоне 1 – 50 кГц для запуска драйвера акусто-оптического (АО) модулятора лазерного излучения;
• генерирует синхроимпульсы для работы драйвера Е-О модулятора в QCW режиме накачки;
• генерирует сигнал открытия/закрытия электро-магнитной заслонки в резонаторе излучателя;
• обеспечивает контроль реального тока накачки; а в QCW режиме – амплитуду, длительность и частоту следования импульсов тока;
• обеспечивает контроль состояния датчиков (например, протока и температуры охлаждающей жидкости, температуры квантрона)
• обеспечивает контроль состояния системы охлаждения лазера;

Технические характеристики драйвера

Пределы регулирования тока

в режиме CW ……………………………… 10-30А (20-55А *)

в режиме QCW …………………………. 20-120А (40-180А *)

Длительность импульса ………………………….. 50-500 мкс

Частота следования импульсов …………………... 1-1000 Гц

Пределы установки частоты модуляции А-О затвора …1-50 кГц

Напряжение питания ……………………… ~220В+/-10%, 50-60Гц

Размеры …………………………………………… 842х132.5х360 мм

Масса ……………………………………………………………… 8 кг

Связь с компьютером……………………. RS-232, USB, Ethernet*)

*) - опционно

Передняя панель драйвера

Панель содержит следующие органы управления:

1. Кнопка POWER - включает внешнее сетевое напряжение ~ 220+/-10%В.

2. Замок LOCK с ключом на 2 положения On и Off, одно из которых запрещает несанкционированную работу драйвера.

3. Аварийная кнопка ABORT немедленного действия, отключающая ток накачки и блокирующая контроллер. Последующая работа драйвера возможна лишь после выключения и последующего включения напряжения питания.

4. Кнопка EMISSION включает/выключает излучение лазера.

5. 40 символьный 4-х строчный ЖК индикатор.

6. Кнопка SHUTTER включает и выключает Э-М заслонку. При включенной Э-М заслонке горит зеленый светодиод. Генерация лазерного излучения при этом состоянии невозможна.

7. Кнопка MENU, вход в раздел настроек параметров прибора.

8. Кнопки FUNCTION для выбора и сохранения значения параметров контроллера.

9. Кнопки < и > для уменьшения или увеличения значения выбранного параметра.

Задняя панель драйвера

Панель содержит следующие разъемы и переключатели:

1. Гнездо подсоединения стандартного кабеля питания 210-240В, 50 Гц (Power ~ 220V)

2. Разъем для подсоединения кабеля последовательного канала связи с ПК (RS232)

3. Разъем для подсоединения кабеля последовательного канала связи с ПК (Ethernet). Устанавливается опционно

4. Разъем для подсоединения кабеля последовательного канала связи с ПК (USB)

5. Токовые контакты для подсоединения кабеля питания накачных диодных модулей квантрона

6. Разъем для подсоединения кабеля связи драйвера с датчиками потока охлаждающей жидкости и температуры квантрона (Sensors)

7. Разъем для подсоединения кабеля связи драйвера с системой охлаждения (Chiller)

8. Разъем сигнала Interlock

9-12. BNC гнезда внешних и внутренних сигналов для контроля работы драйвера и связанных с ним устройств:

Trig In – обеспечивает прерывание работы драйвера (пауза) в режиме CW и внешнюю синхронизацию при работе в QCW режиме,

Trig Out 1– выходной синхросигнал (5В) работы драйвера по программе, совпадающий с передним фронтом нарастания тока,

Trig Out 2– выходной синхросигнал (5В) работы драйвера по программе, совпадающий с задним фронтом импульса ток

13. BNC гнездо Current Monitor – обеспечивает наблюдение (осциллографирование) формы реального тока через лазерные диоды

Структурная схема драйвера

1 – связь драйвера с ПК по каналу RS-232 или USB

2 – связь драйвера с внешними устройствами (чиллером-охладителем, датчиками и Э-М заслонкой излучателя, синхронизующими и прерывающим сигналами других контроллеров и устройств, мониторинга тока через накачные диоды и т.п.)

3- силовые кабели, подводящие ток к диодам накачки в квантроне излучателя

AC/DC– конвертер с ручной подстройкой выходного напряжения в пределах +/- 10%. Конвертер выбирается исходя из конкретных технических характеристик накачных диодов (линеек)

Controlled AC/DC – конвертер с внешней регулировкой выходного напряжения от модуля управления током.

Благодаря тому, что данный драйвер построен по принципу управляемого источника ЭДС, а не тока, его кпд определяется в основном эффективностью AC/DC конвертеров, достигающей 80-85%.

Малое тепловыделение позволяет использовать корпус малого объема (стандарт 2U) для прибора, способного доставить для питания диодов накачки электрическую мощность до 600-700Вт. При использовании дополнительных внешних AC/DC конвертеров мощность можно значительно увеличить.

Структурная схема лазера

1. Кабель питания лазерных диодов квантрона излучателя

2. Сигнал управления Э-М заслонкой излучателя (ТТЛ)

3. Сигнал от датчиков потока и/или температуры излучателя (ТТЛ)

4. Сигнал внешнего прерывания (Interlock) работы драйвера (ТТЛ)

5. Сигналы аварийных состояний датчиков (например, давления, температуры и потока охлаждающей воды) системы охлаждения лазера

Лазерный драйвер работает в 2-х режимах: автономном (Local) и дистанционном (Remote).

В первом случае выбор исполнительной программы, коррекция параметров программы, анализ состояния датчиков и пр. осуществляются с передней панели прибора. Во втором случае управление драйвером ведется от ПК через последовательный канал RS-232 (или USB или Ethernet) с помощью Универсального терминала.

Более подробно драйвер описан в Руководстве пользователя