高功率CO2激光器射频电源分析和设计

高功率CO2激光器射频电源分析和设计

论文摘要

射频电源作为激光的功率来源,是激光器的一个重要组成部分。本文旨在开发高功率CO2激光器的射频电源系统,重点对振荡和功放电路、阻抗匹配及功率控制等关键技术进行了研究,并从理论和制作工艺两个方面完成了射频电源的理论分析和设计。论文的主要内容包括:(1)结合激光器对射频电源的技术要求,确定了射频电源的系统结构,并采用了自激式射频电源的设计方案。(2)在自激式射频电源总体结构的框架下,进行了射频电源的电路设计,重点分析了振荡和功放电路、阻抗匹配网络及功率控制电路的工作原理。在振荡和功放电路部分,详细计算了回路元件参数和电子管的工作参数。在阻抗匹配部分,根据传输功率最大化的原则,确定了共轭阻抗匹配的设计方案,并给出了匹配设计的一般方法。在功率控制部分,采用了脉宽调制(PWM)方式,实现了脉冲和连续方式下,脉冲频率和激光功率的实时控制。(3)在电源的工艺设计方面,分析了电路元件选择、元件排列布置、布线和焊接的基本原则和具体方法。同时,根据射频电路发热量大和易受干扰的特点,采取了相应的措施加强系统散热和抑制噪声、干扰。本文通过对高功率射频电源的研究,完成了电源的理论分析和工艺设计,为高功率射频激光器的研制提供了有益的技术探索。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 2 激光器激励方式的发展'>1.1 高功率CO2激光器激励方式的发展
  • 2 激光器的研究现状'>1.2 射频激励CO2激光器的研究现状
  • 1.3 射频电源的研究现状
  • 1.4 本文的主要内容和意义
  • 2 射频电源的整体设计
  • 2.1 射频电源的系统参数
  • 2.2 自激式射频电源的结构
  • 2.3 它激式射频电源的结构
  • 2.4 本章小结
  • 3 自激式射频电源的理论分析及电路设计
  • 3.1 电子管简介
  • 3.2 自激式射频电源振荡和功放电路
  • 3.3 电子管的选择
  • 3.4 电路元器件参数的确定
  • 3.5 频率稳定性分析
  • 3.6 阻抗匹配网络
  • 3.7 功率控制电路
  • 3.8 本章小结
  • 4 射频电源的工艺设计
  • 4.1 电路元件的选择
  • 4.2 元器件的排列布置和布线
  • 4.3 系统的散热
  • 4.4 电路中的噪声与干扰
  • 4.5 本章小结
  • 5 结论和展望
  • 5.1 全文总结
  • 5.2 未来展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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