混合放大100MHz高重复频率窄脉宽单频激光器

利用高速光强度调制器对线宽为70kHz的单频连续(CW)光纤激光器发出的激光进行调制,获得了100MHz高重频、1ns窄脉宽激光输出,调制后脉冲激光的线宽小于0.8GHz。利用光纤激光放大器和Nd…YVO4固体激光放大器的混合放大装置进行放大,在一级固体激光放大后输出平均功率为13 W,在二级固体激光放大后获得了32.9W的脉冲激光输出。实验中对调制后单频窄脉宽的小信号激光采用光纤激光放大器进行预放大,预放大输出激光功率达到2W后采用固体激光放大器放大,从而避免了单频窄脉宽激光在光纤放大器中极易产生的受激散射和放大自发辐射(ASE)所导致的放大器损坏。放大后的激光仍保持了0.8GHz线宽和1ns脉宽、100MHz重频。这样的输出激光在一些特殊要求中可以获得应用。     

LD泵浦再生放大器技术研究

再生放大器作为一种具有极高增益的前置放大器,在获取窄脉宽、高峰值功率激光过程中具有重要作用。本文对再生放大器的传统光路进行了改进,通过光路设计与精确时间控制,将脉冲单选功能集成到再生放大过程中,进行了腔内单选再生放大器技术研究,实验证明这种改进是完全可行的。     

窄脉宽高重频激光放大器实验研究

报道了采用一种紧凑型、低成本和角度复用的板条 多通放大器,并对窄脉宽高重复频率种子激光进行多通放大的实验研究。通过使用角度复用 多通结构,可以有效 使用增益介质,光在介质内不走重复路径,相对于走重复路径的偏振复用结构,可减少进入 主振荡器的反 馈,抑制寄生振荡。实验过程中,分别采用直通和内全反射两种入射方式对种子光进行放大 。注入脉宽 为2.5ns、重复频率20kHz、平均功率为0.5W的Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG被动调Q种子 光,采用内全反射方式进 行三通放大时,得到了3.2W的最大平均功率输出,表明内全反射方 式比直通型方式能更有效地实现光放大、减小热畸变、改善光束质量和提高输出功率。     

基于HTK-499型热敏探头测量轴温信号的设计与应用

轴温传感器是一种非接触式轴温-电压换能器。它可以将运行列车轴箱的温度以电压的形式反映出来。轴温传感器的换能元件有各种类型,目前广泛使用的是热敏电阻,此外,还有少部分使用半导体元件。与轴温传感器相结合的放大器分为交流和直流两种形式。采用交流放大器的轴温传感器称为交流探头,采用直流放大器的轴温传感器称为直流探头。无论何种探头,只要轴温-电压的关系是已知的,并能推算出温度的绝对值,这类探头就称为定量探头。     

Nd:YAG再生放大器

Nd:YAG再生放大器产生窄脉宽的光脉冲。它具有主动锁模激光器的稳定性和脉宽范围特征和被动锁模激光器的脉冲能量特征。也得到了其它重要特性包括放大倍数大和光脉冲存储。     

高辐射通量下CdZnTe探测器的脉冲处理技术研究

针对高辐射通量条件下碲锌镉(CdZnTe)辐射探测器对模拟前端输出信号应具有快速上升时间及窄脉宽的要求,研究了CdZnTe探测器中电荷灵敏前置放大器(CSA)、准高斯脉冲滤波整形放大器的原理。采用Multisim,仿真分析了CSA输出脉冲信号上升时间、衰减时间和滤波整形放大器级联输入电阻、运放反馈电容等优化参数。基于仿核精密脉冲源搭建实验平台,完成了CSA和准高斯滤波整形放大器的实验验证工作。结果表明,CSA的输出信号上升时间为10 ns,下降时间为150 μs,准高斯脉冲脉宽达200 ns。CSA和滤波整形放大电路的输出脉冲波形与仿真结果一致,满足了高分辨率半导体能谱测量系统的要求。     

窄脉冲光功率恒定控制器的研制

窄脉冲光功率恒定控制器采用光纤、分束器、光电转换器等常用的器件,对高功率纳秒级脉宽的光脉冲信号进行脉宽展宽,在总能量基本保持不变的情况下将光脉冲信号转变成一个低功率、微秒级脉宽的光脉冲信号,便于测量、跟踪,实现纳秒级脉宽光脉冲信号的自动恒功率控制,极大地提高了窄脉冲光功率的稳定性。     

高能量1 ns Nd:YAG激光器系统

为了实现高能量、窄脉宽的输出,设计了一种半导体端面泵浦Nd:YVO4的主振荡器与功率放大器(MOPA)结构的Nd:YAG激光器。半导体端面泵浦布儒斯特切角Nd:YVO4晶体调Q主振荡器,获得了单脉冲能量0.16mJ,重复频率5Hz,脉冲宽度0.964ns的种子激光输出。通过使用光隔离器和端面切角的Nd:YAG晶体,避免了Nd:YAG双通预放大器的ASE效应,获得了单脉冲能量88mJ,脉宽0.972ns的激光输出。通过空间滤波器后,两级主放大器单通放大后,最终获得了单脉冲能量大于3.25J,脉宽1.051ns,M2为1.9,不稳定度小于±3%ns激光放大输出。     

一种kHz、窄脉宽、高能量激光器的研究

kHz、窄脉宽、高能量的脉冲激光光源在激光测距领域具有广阔的应用前景。依据晶体电光调Q与窄脉宽理论,研究并设计了一种kHz、窄脉宽、高能量调Q的固体激光器。实验采用了一种适用于高占空比、高功率的LD端面泵浦构型,利用三柱透镜耦合系统将泵浦光聚焦至工作物质内,其最大光转化效率能达到27%;分别利用RTP晶体与KD~*P晶体进行高重频电光调Q对比,在近乎相同的静态输入下,KD~*P晶体调Q获得了11 m J的动态能量输出,RTP晶体的动态能量只有5.64 m J。最佳泵浦功率下,KD~*P晶体的动静比接近80%,RTP晶体动静比接近40%。最后,通过改变谐振腔的腔长,验证了短腔法实现窄脉宽激光的可行性,并在物理腔长为60 mm的情况下,获得了5.76 ns的窄脉宽激光。     

GW大功率CO_2激光系统

本文报道新研制成功的GW大功率激光系统。使用双普克尔盒电光开关从混合型CO_2激光振荡器中削出的激光窄脉冲通过一台三节双光程TEA CO_2激光前置放大器和一台两节TEACO_2激光前置放大器、一台大口径TEA CO_2激光放大器,最后通过一台电子束控制CO_2激光放大器放大后输出。激光输出功率高达3.2×10~9W,脉宽为4ns。     

可燃气体数字显示探头设计

设计一种可燃气体数字显示探头,介绍了数字显示探头的工作原理及其软、硬件的设计。显示探头的探测器由TGS842半导体金属氧化物可燃气体传感器构成,配以OP07放大器对检测信号进行放大,利用高精度的数字电位器根据不同环境对零点、量程做相应的调整,并用TLC549实现A/D转换把数字信号传送给AT89C51微控器,从而实现可燃气体浓度的实时显示和声光报警。再由XTR105芯片把标准的4～20 mA电流信号传送给中央控制系统,同时用软件对信号进行滤波、报警处理。     

基于倾角传感器的自动平衡系统

介绍倾角传感器AME-B002在自动平衡系统中的应用。系统以AT89C52为控制核心,采用PWM技术对电动小车进行调速,根据倾角传感器测量的角度,电动小车沿轨迹自动在跷跷板上行驶,实时显示各项参数并保存,系统平衡时发出声光报警。详细论述系统的硬件组成及各部分电路设计,给出系统的软件流程和测试过程。利用倾角传感器实现高精度的平衡控制是系统设计的主要创新点。     

基于STM32的矿用电化学一氧化碳传感器的设计

针对煤矿安全生产中对一氧化碳气体浓度的检测与报警,提出了一种矿用电化学一氧化碳传感器的设计方案。该方案以STM32F103c8单片机为处理核心,利用CitYTechnology生产的4cn1一氧化碳敏感元件、微弱信号放大器与Ds18820温度传感器、nRF24L01等器件,实现了矿用一氧化碳传感器的软硬件设计。采集的一氧化碳浓度数据经滤波、校标后由RS485输出给上位机,用于显示与报警,传感器参数可以通过RS485通讯或者无线通讯设定。实际测试表明,该一氧化碳传感器精度高、稳定性好、参数设定方便,适宜于矿井下需要监测一氧化碳的场所使用．．     

基于超低功耗单片机MSP430的矿用一氧化碳报警器设计

本文设计实现了一款基于MSP430F4250超低功耗单片机的一氧化碳报警器.报警器采用电化学一氧化碳传感器输出浓度信号,通过4位数码管实时显示CO气体浓度值,精度可达到1PPM(百万分之一).同时,报警器可预设报警值,当浓度值超过报警值后,发出报警信号.文章最后对报警器进行了实际校准,并对检测结果进行了数据分析.     

一种用于角度传感器中的仪表放大器

主要设计了一种用于角度传感器系统中的仪表放大器。为了满足角度传感器系统中对信号频率的要求,需要仪表放大器的带宽足够宽能够达到3.3 MHz。该电路采用标准三运算放大器结构电路,以折叠共源共栅结构的放大器为基础,对共模信号进行抑制,对差分信号进行放大,提高了放大器的精度,增大了仪表放大器的带宽。采用Chartered 0.35μm CMOS双栅工艺对电路进行仿真和流片验证,测试结果表明:在0.8～2.85 V内,仪表放大器的共模抑制比达到了102 dB,带宽能够达到3.3 MHz,输出摆幅为1.7 V,电路功能良好,达到了设计要求,该电路可用于汽车电子以及医疗设备系统。     

室内空气智能调控系统

介绍一种室内空气调控方案,以STC89C52单片机作为控制中心,通过气体传感器采集信号,经放大电路由无线模块传送到控制中心,采样处理后发送到换气模块和报警模块。本方案实现了多气体监测、气体自动交换和远程报警等功能,很好地解决了当前家庭空气质量及报警时效性问题,具有使用便捷,成本低,扩展性好等特点。     

D类放大器的随机脉宽调制技术研究和分析

在D类放大器中,传统脉宽调制信号含有大量的高次谐波,对传导电磁干扰的产生有很大的影响。提出一种随机脉宽调制技术,能够有效地抑制和降低高次谐波的峰值。应用统计学原理,建立了随机调制信号的功率谱密度理论模型,从理论和仿真的角度,考察不同随机方式对抑制谐波能力的影响。结果表明,随机开关频率和脉冲位置相结合的调制方法具有更好的降低谐波峰值和扩展功率谱的能力,从而有利于改善D类放大器中的电磁干扰问题。     

基于MQ-2与GSM的CO监测报警系统的设计

开发了一款具有短信发送功能的CO监测与报警系统.系统利用STC89C52单片机与MQ-2传感器相结合的方式对多路CO信号进行监测,浓度可实时显示,当浓度超过阈值时本地声光报警,利用GSM模块TC35i向指定的手机发送报警短信.报警阈值、手机号码可通过按键进行设定.系统操作简便、精度高、灵敏度强,并且很好的控制了成本有利于推广,达到了设计要求.     

基于CSM020B和LM324的过流报警装置设计

为解决生产中过流故障,分析了速调管灯丝供电电路和预热电流曲线,在确定几个关键参数后,设计制作了声音报警装置。该装置主要由霍尔传感器CSM020B,LM324和555振荡器组成,能在电流异常时发出连续或断续声警告。该报警装置装在测试设备后,使用效果良好,杜绝了电流过大烧毁产品的现象。更换传感器后可用于其他功能的报警。     

报警电路的设计与仿真

报警电路被广泛用于生活和工作当中,通常采用多级放大电路、波形变换电路和报警音发声电路搭建而成.设计过程中用Multisim 10仿真软件对报警电路进行仿真,提高了设计效率,节约了设计成本.通过仿真验证,电路工作稳定、可靠,能够达到设计要求.