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脉冲固体激光器电源和应用系统研究

蔡卫菊  
【摘要】:本文首先回顾了激光电源的发展,铒YAG激光的应用,分析了激光采血的技术。通过仿真和实验,设计了铒YAG固体激光器采血仪的电源电路和控制系统,并详细分析了它的工作原理。脉冲铒YAG固体激光电源为氙灯提供能量,氙灯是激光的泵浦源,它燃烧发光激发工作物质铒YAG产生激光,因此激光电源的性能直接影响到激光光束的质量。充放电回路是电源系统的核心,本文对其进行了从原理分析到具体参数选择的详细论述。设计了准预燃触发电路,改善了预燃方式,电路简单,同时减轻了重量。 详细介绍了锂离子电池的外特性和基本的充电方式。在以便携性和低成本为主要设计目标的便携式设备中,基于专用集成芯片的电池管理是最为理想的手段。本文利用专用集成芯片和单片机实现了充放电控制和电路保护功能。 本文基于使用锂电池供电的便携式电子设备,研究了脉频调制升压式DC/DC变换器的原理和实现技术,采用脉频调制方式的DC/DC变换控制器,设计出系统要求的稳定电压。采用先进的算法选择外部元件,提高了电路的效率和精度。 利用PIC单片机设计了脉冲铒YAG固体激光采血的激光电源系统,实现了人机接口以及工作状态的显示,并可以针对不同年龄的皮肤选择泵浦能量档。该电路结构简单,工作可靠,成本低廉,满足了激光采血仪便携式的要求。


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