專利名稱：光纖激光器光脈沖檢測及保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光纖激光器光脈沖檢測及保護電路。
背景技術(shù)：
調(diào)Q雙包層光纖激光器由于價格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、線寬窄、波長可調(diào)諧等眾多的優(yōu)點，在很多領(lǐng)域如遙感、測距、醫(yī)療、軍事、工業(yè)加工、非線性光學應(yīng)用等有著廣泛應(yīng)用。目前光纖激光器保護電路都是通過檢測光脈沖信號的平均值來實現(xiàn)。這種方案即通過將光信號放大然后將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為直流信號，通過與一個設(shè)定好的基準參考點比較，實現(xiàn)對脈沖激光器的保護，這種保護只能對完全無光信號輸出的情況下才能起保護作 用。但是如果在種子源漏脈沖信號或者頻率出不全的情況下，也會導致脈沖激光器摻意光纖燒壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出的一種光纖激光器光脈沖檢測及保護電路。當光信號遺漏或者出不全或者無光脈沖信號輸出的情況下，都能對光纖激光器起到保護作用。從而有效保護摻意光纖過多燒毀。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的方案是光纖激光器光脈沖檢測及保護電路，包括光脈沖信號放大電路、比較電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，其特征在于光脈沖信號放大電路的輸入端與光纖激光器光電檢測二極管輸出端相連，光脈沖信號放大電路的輸出端與比較電路的輸入端相連，比較電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的單片機相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的單片機與光纖激光器的電源模塊相連，光纖激光器的電源模塊與光纖激光器的光學模塊相連。單片機控制光纖激光器的電源模塊，光纖激光器的電源模塊控制光纖激光器的光學模塊輸出相應(yīng)功率的激光。本發(fā)明單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路通過單片機設(shè)定不同的頻率下可編程電位器阻值來改變單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片充放電時間，從而檢測出比較后的光脈沖數(shù)字信號是否正常，如果光脈沖數(shù)字信號不正常，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL低電平，如果光脈沖數(shù)字信號正常，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL高電平。單片機檢測單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出信號，一旦檢測到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL低電平時,立刻關(guān)閉電源模塊的開關(guān)，從而達到保護摻意光纖過大燒毀。所述的光脈沖信號放大電路由光電檢測二極管D1、四個電阻、二個電容、二個運放、電位器組成，光纖激光器光電檢測二極管輸出端通過光電檢測二極管Dl連接第一電阻R7將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過第二電阻R8與第一電容C8濾波輸出到第一運放Ul正相端，第一運放Ul負相端通過第三電阻R9接地，第一運放Ul負相端通過電位器連接到輸出端，第一運放Ul輸出端通過第四電阻Rll和第二電容ClO連接第二運放U2正相端，第二運放U2負相端與第二運放U2輸出端連接構(gòu)成電壓跟隨器輸出。該電路將光點二極管檢測到的微弱的光脈沖信號通過運放放大。所述的比較電路由二個電容、一個運放、二個電阻組成，光脈沖信號放大電路輸出端通過第三電容Cl I濾波后連接到第三運放U3正相端，基準電壓通過第五電阻R12與第四電容C12濾波后,連接第三運放U3負相端,第三運放U3輸出通過第六電阻R13上拉電阻輸出比較信號。該電路將放大后的光脈沖模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。所述的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片、可編程電位器、單片機組成，比較電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯的輸入端，單片機通過可編程電位器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯的輸出端與單片機相連。該電路通過單片機設(shè)定不同的可編程電位器改變單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片充放電時間，從而檢測出比較后的光脈沖數(shù)字信號是否正常。本發(fā)明在漏光脈沖或在光脈沖信號出不齊的情況下，可以實時將激光器關(guān)閉，從而保護摻意光纖燒毀及其他光學器件損壞。


圖I是本發(fā)明實施例的電路示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括光脈沖信號放大電路I、比較電路2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路3，光脈沖信號放大電路I的輸入端與光纖激光器光電檢測二極管輸出端相連，光脈沖信號放大電路I的輸出端與比較電路2的輸入端相連，比較電路2輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路3的輸入端相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路3的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的單片機相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的單片機與光纖激光器的電源模塊相連，光纖激光器的電源模塊與光纖激光器的光學模塊相連。單片機控制光纖激光器的電源模塊，光纖激光器的電源模塊控制光纖激光器的光學模塊輸出相應(yīng)功率的激光。如圖I所示，所述的光脈沖信號放大電路I由光電檢測二極管Dl、四個電阻、二個電容、二個運放、電位器組成，光纖激光器光電檢測二極管輸出端通過光電檢測二極管Dl連接第一電阻R7將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過第二電阻R8與第一電容C8濾波輸出到第一運放Ul正相端，第一運放Ul負相端通過第三電阻R9接地，第一運放Ul負相端通過電位器連接到輸出端，第一運放Ul輸出端通過第四電阻Rll和第二電容ClO連接第二運放U2正相端，第二運放U2負相端與第二運放U2輸出端連接構(gòu)成電壓跟隨器輸出。該電路將微弱的光脈沖信號通過光電檢測二極管轉(zhuǎn)換成電信號，然后輸入運放進行放大、濾波，最終輸入到比較電路。如圖I所示，所述的比較電路2由二個電容、一個運放、二個電阻組成，光脈沖信號放大電路輸出端通過第三電容Cll濾波后連接到第三運放U3正相端，基準電壓通過第五電阻R12與第四電容C12濾波后，連接第三運放U3負相端,第三運放U3輸出通過第六電阻R13上拉電阻輸出比較信號。該電路將光脈沖模擬信號通過基準比較的方式轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，從而輸入到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路中進行檢測。如圖I所示，所述的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路3由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片、可編程電位器、單片機組成，比較電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯的輸入端，單片機通過可編程電位器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯的輸出端與單片機相連。該電路通過單片機設(shè)定不同的可編程電位器改變單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片充放電時間，從而檢測出比較后的光脈沖數(shù)字信號是否正常。首先單片機輸出相應(yīng)的頻率信號，對應(yīng)相同頻率的光脈沖信號輸出。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片檢測光脈沖輸出，同時單片機設(shè)置在不同頻率下可編程電位器對應(yīng)的電阻值，從而改變單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片充放電時間。最終實現(xiàn)如果光脈沖信號為正確信號，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL高電平，否則，單脈沖觸發(fā)電路輸出 為TTL低電平。本發(fā)明可通過上述閉環(huán)控制系統(tǒng)，即可實現(xiàn)對脈沖激光器光脈沖信號的實時監(jiān)
控，且穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求
1.光纖激光器光脈沖檢測及保護電路，包括光脈沖信號放大電路、比較電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，其特征在于光脈沖信號放大電路的輸入端與光纖激光器光電檢測二極管輸出端相連，光脈沖信號放大電路的輸出端與比較電路的輸入端相連，比較電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的單片機相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的單片機與光纖激光器的電源模塊相連，光纖激光器的電源模塊與光纖激光器的光學模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖激光器光脈沖檢測及保護電路，其特征在于所述的光脈沖信號放大電路由光電檢測二極管D1、四個電阻、二個電容、二個運放、電位器組成，光纖激光器光電檢測二極管輸出端通過光電檢測二極管Dl連接第一電阻R7，并通過第二電阻R8與第一電容C8濾波輸出到第一運放Ul正相端,第一運放Ul負相端通過第三電阻R9接地，第一運放Ul負相端通過電位器連接到輸出端，第一運放Ul輸出端通過第四電阻RlI和第二電容ClO連接第二運放U2正相端，第二運放U2負相端與第二運放U2輸出端連接構(gòu)成電壓跟隨器輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖激光器光脈沖檢測及保護電路，其特征在于所述的比較電路由二個電容、一個運放、二個電阻組成，光脈沖信號放大電路輸出端通過第三電容Cll濾波后連接到第三運放U3正相端，基準電壓通過第五電阻R12與第四電容C12濾波后，連接第三運放U3負相端，第三運放U3輸出通過第六電阻R13上拉電阻輸出比較信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖激光器光脈沖檢測及保護電路，其特征在于所述的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片、可編程電位器、單片機組成，比較電路的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯的輸入端，單片機通過可編程電位器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯的輸出端與單片機相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于光纖激光器光脈沖檢測及保護電路，包括光脈沖信號放大電路、比較電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，光脈沖信號放大電路通過比較電路與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路相連，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路通過單片機在不同頻率下設(shè)定可編程電位器電阻阻值來改變單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)芯片充放電時間，從而檢測出比較后的光脈沖數(shù)字信號是否正常，如果光脈沖數(shù)字信號不正常，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL低電平，如果光脈沖數(shù)字信號正常，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL高電平。單片機檢測單穩(wěn)態(tài)電路輸出信號，一旦檢測到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出為TTL低電平時，立刻關(guān)閉電源，從而達到保護摻意光纖過大燒毀。本發(fā)明對脈沖激光器起到實時保護的作用，從而可以有效避免脈沖激光器故障燒摻意光纖的現(xiàn)象。
文檔編號G01J11/00GK102645284SQ20121012460
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者劉曉旭, 李成, 閆大鵬, 黃榮 申請人:武漢銳科光纖激光器技術(shù)有限責任公司