[实用新型]一种窄脉冲激光的能量衰减控制系统

说明书

一种窄脉冲激光的能量衰减控制系统，涉及窄脉冲激光领域。包括能量衰减控制板、舵机、能量光电二极管、触发光电二极管和计算机；所述舵机上承载有圆形渐进衰减片，所述能量衰减控制板连接舵机并控制舵机的旋转；能量衰减控制板外接能量光电二极管，以接收激光的光信号并转换为电信号，并供给能量衰减控制板采样；能量衰减控制板外接触发光电二极管，以接收激光的光信号并转化为TTL电平的电信号输出给外围设备；所述计算机与能量衰减控制板连接以进行数据交互。集成性高，将能量衰减控制、能量测量和能量触发输出三个部分集成一体，可实现能量的实时测量和控制。

技术领域

本实用新型涉及窄脉冲激光领域，尤其涉及一种窄脉冲激光的能量衰减控制系统。

背景技术

随着激光的应用越来越广泛，纳秒级窄脉冲激光已经广泛应用，然而，由于激光功率高，直接作用在光学元件上往往会对器件产生不可弥补的损伤。因此，需要对纳秒级窄脉冲激光能量进行衰减。为能实时监测和控制窄脉冲激光器输出能量，需要研发出一种和激光器配套的能量衰减控制系统。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种窄脉冲激光的能量衰减控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种窄脉冲激光的能量衰减控制系统，包括能量衰减控制板、舵机、能量光电二极管、触发光电二极管和计算机；所述舵机上承载有圆形渐进衰减片，所述能量衰减控制板连接舵机并控制舵机的旋转；能量衰减控制板外接能量光电二极管，以接收激光的光信号并转换为电信号，并供给能量衰减控制板采样；能量衰减控制板外接触发光电二极管，以接收激光的光信号并转化为TTL电平的电信号输出给外围设备；所述计算机与能量衰减控制板连接以进行数据交互。

所述能量衰减控制板包括能量检测及信号调理模块、外触发模块、光快门控制模块、微处理器和电源模块；所述能量光电二极管通过能量检测及信号调理模块与微处理器连接；所述外触发模块连接触发光电二极管；所述光快门控制模块连接微处理器，光快门控制模块用于接收微处理器的高低电平的开关信号，控制光快门的开关，从而控制激光信号的输出；所述电源模块为能量衰减控制板供电。

所述能量检测及信号调理模块包括依次连接的I/V转换电路、极零相消除电路、前级放大电路、后级放大电路和双路高速比较器，其中，I/V转换电路的输入端连接能量光电二极管，双路高速比较器的输出端连接微处理器。

所述舵机接收微处理器输出的占空比可变的脉冲宽度调制信号，以控制舵机的旋转角度，带动舵机上圆形渐进衰减片的旋转，从而控制通过的激光的能量。

所述触发光电二极管采用响应时间为ns级PIN硅光电二极管，接收外部波长范围为200ns～1100nm，能量低于100μj的脉冲激光信号，通过外触发模块产生幅值大于3V上升沿小于等于2ns的电压信号，用于触发其它设备。

所述能量光电二极管采用响应时间为ns级PIN硅光电二极管，接收通过圆形渐进衰减片透射过来的激光信号，并转换为脉冲电流信号，通过I/V转换电路变成电压信号。

所述微处理器采用STM32微处理器。

所述圆形渐进衰减片采用圆形渐变中性密度滤光片。

所述能量衰减控制板通过USB接口与计算机连接。

相对于现有技术，本实用新型技术方案取得的有益效果是：

1、本实用新型系统集成性高，将能量衰减控制、能量测量和能量触发输出三个部分集成一体，可实现能量的实时测量和控制。

2、本实用新型通过控制舵机完成能量的衰减。

3、本实用新型将信号放大之后进行利用双路高速比较器，完成对信号的标准化裁剪。

附图说明