导读:本文包含了激光功率控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,功率,声光,衰减器,脉冲,稳定,色散。
激光功率控制论文文献综述
刘秉亮,解福祥[1]（2019）在《高功率激光装置机械结构件调姿控制系统研究》一文中研究指出当前调姿控制系统存在误差大、抗干扰性能差和反应耗时长的问题,设计了一种高功率激光装置机械结构件调姿控制系统。系统中央控制模块负责各单元分工、交互界面及数据处理,根据需求和现场环境不同,利用不同底层通讯技术实现系统通讯,系统软件分为自动调姿程序和逻辑控制程序,自动调姿程序通过激光跟踪器得到激光装置机械构件测量信息并构建测量场,得到构件初始姿态,逻辑控制程序利用各种参量判断系统工作状态,基于中央操作指令、逻辑需求及实时监控结果,给出相应动作指令,实验结果表明,该系统控制误差率在7%以下,抗干扰性能和异常反应耗时均优于当前系统。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年07期）
冷亚洪,李发陵[2]（2019）在《基于嵌入式技术的激光功率自动控制系统》一文中研究指出针对传统激光功率稳定系统存在硬件设计体积较大、成本较高等缺陷,设计基于嵌入式技术的激光功率自动控制系统,该系统硬件包括A/D转换器、嵌入式FPGA微控制器、PD背向光探测器以及低通滤波器,它们完成激光功率信号的采集、转换以及激光功率的自动控制,软件采用PWM算法完成系统软件运算控制,采用单片机功率控制方法增强激光器功率控制的稳定性,实现激光器功率的自动控制。实验结果表明,该系统的激光功率自动控制失误率仅为11. 48%,解决单次激光功率自动控制问题用时均值约为0. 11 s,与同类系统相比,具有低失误、高效率的优势。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年06期）
白乐乐,温馨,杨煜林,刘金玉,何军[3]（2018）在《基于声光频移器反馈控制的397.5 nm紫外激光功率稳定研究》一文中研究指出基于声光频移器设计的反馈环路,对397.5 nm紫外激光功率起伏进行反馈抑制。整套系统通过比例积分电路得到的误差信号来改变声光频移器的射频功率,利用声光频移器的布拉格衍射方式对激光功率进行控制,从而实现激光功率的长时间稳定。另外还对通过倍频产生的紫外激光特性进行了分析。最后,通过反馈系统在时域上实现了紫外激光功率的相对起伏,由±11.739%降至±0.053%,稳定度改善约220倍;在频域1～8000 Hz范围内,其功率谱密度得到明显的降低;在5 kHz频率处,功率谱密度由9.6×10~(-5) dBV·Hz~(-1/2)改善为1.9×10~(-6) dBV·Hz~(-1/2)。(本文来源于《中国激光》期刊2018年10期）
林春婷,杨连池,王志煌,张国忠,林松华[4]（2018）在《激光切纸机功率控制与效能提升的改善研究》一文中研究指出在激光切纸加工过程中,切割质量的好坏取决于纸张表面所接受的激光能量是否均匀有效[1]。激光功率与电机速度的同步性决定纸面所接受的激光能量是否均匀[2],而激光镜头的正确调焦和清洁度共同影响激光能量的有效输出。本文就此,通过算法实现电机速度制约激光功率,控制激光功率跟随电机速度实时变化。利用光电测距技术,提出激光焦距自动调整方案,并设计了一套激光镜头脏污检测系统,提升效能。经过改进,切割处的激光能量均匀有效,切割质量得到提高。(本文来源于《电子世界》期刊2018年11期）
孙军浩[5]（2018）在《不锈钢高功率激光焊接熔深增加与缺陷控制研究》一文中研究指出304不锈钢以优良的耐蚀性能和良好的机械加工性能而在核电工业中得到广泛的应用。对304不锈钢大型结构厚板的焊接,成为核电装备制造中的一道关键的技术。传统的弧焊焊接变形大,焊工的劳动强度大,效率低。高功率激光深熔焊技术在包括核电装备在内的大型结构制造业中得到推广应用。激光深熔焊具有大的深宽比、小的热影响区及焊接变形、高的效率等优点,而高功率的光纤激光由于光束质量高及加工柔韧性好等特点在厚板的焊接领域中受到广泛关注。然而,使用高功率激光焊接304不锈钢厚板时,由于激光能量的损耗,焊接熔深会受到一定程度的影响;另外,焊接时会有飞溅、气孔、焊缝背部焊瘤等缺陷的产生,对焊缝成形和焊缝质量造成极大影响。基于上述应用背景和实际焊接时所存在的问题,本文对高功率光纤激光焊接304不锈钢能量的利用和损耗进行计算,揭示小孔所吸收的能量对焊缝尺寸的影响规律;提出提升激光能量利用率及焊缝熔深的方法,对相关机理进行阐释;对缺陷产生进行研究,阐明不同条件下缺陷的产生规律,采取措施抑制缺陷。通过本文的研究,为光纤激光焊接厚板在工业中的应用提供实际和理论的指导。首先,研究光纤激光焊接304不锈钢时焊接模式从热导焊转变为深熔焊的过程,揭示不同焊接模式下所对应接头尺寸及羽烟的规律,诠释激光焊接模式发生转变的根本原因,得到光纤激光焊接304不锈钢热导焊和深熔焊的临界值为0.97kW/mm。研究激光深熔焊中小孔的形成和维持过程,阐明焊接过程中小孔深度保持稳定的机制,分析影响穿孔速度的主要因素;研究光纤激光焊接304不锈钢小孔内外金属蒸气的物理性质,分析羽烟对激光能量的耗散原因,使用物理模型计算羽烟对于激光能量的损耗,得到金属蒸气由母材元素的气化后团聚而形成的纳米级的颗粒物组成,尺寸从数十纳米到上百纳米,电离度在1%以下,颗粒物的浓度达10~(20)cm~(-3)级别,纳米颗粒散射和吸收激光,对羽烟的能耗可达19%。研究高功率光纤激光焊接304不锈钢时激光功率、焊接速度、离焦量、光束偏转角度等工艺参数对焊缝成形及能量传输的影响,揭示不同工艺参数下焊缝尺寸、孔外羽烟、深熔小孔的变化规律,并从理论上计算不同条件下小孔对于光束能量的吸收和损耗,深刻阐明不同工艺下焊缝的形貌和尺寸、能量的利用和损耗、金属羽烟的行为、光束与深熔小孔相互作用的内部联系。综合分析得到功率10kW、焊速1m/min下焊接不锈钢,各部分对能量的利用和损耗,包括用来熔化母材的能量为53%,熔池过热所消耗的能量为16%,通过热传导而耗散的能量为14%,金属羽烟对能量的损耗为19%。研究光纤激光焊接304不锈钢时不同焊接熔深下激光吸收的变化规律,阐示焊缝对于激光能量吸收随熔深变化的判据,并对不同熔深下所对应的焊接过程及能量的吸收与损耗进行深入的分析。其次,基于激光深熔焊中能量利用和损耗的分析,对传统激光焊接工艺加以改进来提升高功率光纤激光焊接304不锈钢的能量利用及焊缝熔深。第一,采用特定的侧吹气体装置,精确的对小孔中心进行吹气,揭示不同气体流量对于焊缝成形、焊缝尺寸、金属羽烟、小孔行为的影响规律,诠释侧吹气体作用下焊缝熔深提升的机理;得到侧吹气体抑制光束方向上金属羽烟的高度和浓度,增加小孔开口的大小及稳定性,并改变熔池的流动状态,促进激光能量的吸收,激光功率10kW下使用该方法使得熔深最高提升37%。第二,在试样表面加工特定尺寸的坡口,揭示不同坡口尺寸对于焊缝成形及焊缝尺寸的影响规律,分析不同坡口尺寸下金属羽烟和熔池流动行为,计算了不同坡口下羽烟的能耗,阐释坡口存在提升熔深的机理;得到坡口的存在使得羽烟得到极大的抑制,小孔入口处的熔池金属流动方向从坡口边沿向小孔中心流动,促进熔深的增加,使用该方法使得10kW下熔深最高提升25%;该方法成功实现了激光功率10kW下16mm厚的304不锈钢的焊接,并应用到工业生产中。第叁,在接头之间预置一定尺寸的间隙,揭示不同间隙对于焊缝成形及接头尺寸的影响规律,分析不同间隙下金属羽烟、深熔小孔的产生以及维持过程中的行为,诠释适当间隙存在下熔深提升的机理;得到间隙的存在可以加快深熔小孔的形成,极大的促进激光向小孔深处传输,抑制孔外金属羽烟,熔深有显着增加,10kW下熔深最高提升80%。最后,对焊缝内部的气孔、焊缝表面的飞溅、焊缝背部的驼峰叁方面缺陷进行研究。对于焊缝内部的气孔,揭示不同工艺条件下气孔的特征和形成规律,制定消除激光焊接304不锈钢焊缝内部气孔的措施,从热力学和动力学的角度对气孔消除的机理进行了诠释;得到氮气为保护气体可以完全消除焊缝内部的气孔,气孔消除的原因是由于焊接过程中气泡中氮的溶解。对于焊缝表面的飞溅和焊缝背部的驼峰,分别揭示这两种缺陷产生的规律,阐释导致这两种缺陷产生的机理,并提出抑制这两种缺陷的方法。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-05-01）
江德明,倪汝冰[6]（2018）在《光电流互感器激光功率高对直流控制保护系统的影响》一文中研究指出随着远距离、大容量的高压直流输电在我国电网中起到的作用越来越大,具备各种技术优点的光电流互感器(光CT)也开始了大规模的应用。在以往的直流工程中,如叁峡至常州、叁峡至广东、宜宾至华新的直流工程中广泛采用了国外技术先进的光CT测量系统。近年来,国产光CT迅速发展,在天生桥至广州北郊直流系统及葛洲坝至南桥直流系统得到了良好应用,但在运行过程中发现了一些问题和故障~([1])。下面对南桥站频发的光CT激光驱(本文来源于《电世界》期刊2018年02期）
左乐[7]（2017）在《基于VOA激光调频输出光功率控制技术研究》一文中研究指出线性调频连续波(LFMCW)激光雷达是一种高精度的测距技术,其具有非接触测量、测量无盲区、无需合作目标、效率高和自动化程度高等特点,是大尺寸测量和获取目标叁维坐标的重要手段。由于其测距原理是基于半导体激光器平台下的线性调频测距,扫频信号的幅值是变化的,所以调制后的光信号必然存在光功率的起伏。分析了光功率起伏对测距的精度和距离分辨力的影响,并通过仿真进行了具体验证。本文围绕控制对象VOA的衰减特性,设计了闭环控制系统对调频输出光功率进行稳定。对光功率起伏的成因、光功率起伏对测距精度的影响进行了分析,对VOA的衰减特性进行了测试;对光功率稳定开环校正算法进行了研究,并设计了基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的闭环光功率稳定控制系统;设计了闭环控制系统的硬件电路包括信号处理电路、信号采集输出电路和FPGA最小系统电路;搭建了光功率稳定的测试系统,对光功率稳定效果进行了测试,并对系统的光功率的稳定度进行了分析。首先,研究了FMCW绝对距离测量原理,分析了激光器输出的调制信号产生光功率起伏的原因以及光功率起伏对测距系统的影响。其次,分析了光功率稳定的原理。对VOA的特性进行了测试,包括噪声特性和衰减特性,并对VOA的衰减特性进行了校正,推导出其具体校正后的表达式;构思了光功率稳定闭环控制系统的软件方案和硬件方案,并根据所设计方案进行软件设计和硬件设计;研究了闭环负反馈PID算法,以及对控制系统的传递函数进行了仿真,来确定具体PID参数;对开环校正算法进行数字化,并通过FPGA实现。对光功率稳定开环校正系统进行了测试,验证了开环校正对光功率起伏起到初步稳定的作用。对闭环控制系统进行了测试,验证了闭环控制对光功率起伏起到最终稳定的作用;完成了控制前后效果的对比,并对数据进行了分析;研究了影响系统季精度的误差源,并对其影响进行了综合分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
何鹏[8]（2017）在《高平均功率飞秒钛宝石激光以及周期量级光脉冲的产生与控制》一文中研究指出高平均功率的飞秒激光在物理学、化学、生物医疗、超精细加工等研究领域有着广泛的应用。为了得到平均功率高、脉冲短、性能稳定的飞秒激光,论文针对啁啾脉冲放大系统中的色散管理、能量放大进行了相关理论和实验研究,并对开展阿秒激光产生所需要的载波包络相位稳定的周期量级激光进行了相关实验研究。论文的主要研究内容和创新性成果如下:1.针对啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification,CPA)中的色散管理问题,本文首先对于各阶色散对脉冲形貌的影响进行了理论推导,对常用展宽器、压缩器以及材料色散进行了系统分析,并基于色散补偿后的光谱相位提出了可靠的色散评价方法,开发了对整个CPA系统的色散进行全局优化并寻求最优解的程序;其次,针对马丁内兹型和欧浮纳型展宽器隐含像差的问题,设计了球面镜同心反射式的无像差展宽器,基于该结构的展宽器非常适用于宽光谱、材料色散量小的啁啾脉冲放大系统,并可通过光栅对的色散补偿得到非常平坦的光谱相位,获得理想的压缩脉冲输出。2.考虑到热透镜对于再生腔模式的影响,设计搭建了腔模可调的线形再生放大器,对该腔型的热不灵敏性和模式的可调节性进行了计算分析,并结合实验说明了其能够很好满足大能量、基横模的放大激光输出。最终在20mJ、1kHz的532nm泵浦下,得到了最高能量6.5m J、斜效率高达33.6%的放大激光输出,是进行高功率二级放大的理想前级光源。3.设计搭建了一套包含两级放大的高平均功率钛宝石飞秒放大器,主放大部分的钛宝石采用液氮杜瓦瓶制冷以减小热透镜效应,并用88m J、1kHz的532nm激光进行泵浦。通过泵光的热透镜效应形成的准波导结构对激光进行约束,利用蝴蝶结型四通放大器,实现了脉宽25.4fs,重复频率1kHz,能量22.8mJ的飞秒激光输出,峰值功率约为0.9TW。4.单阿秒脉冲的产生需用CEP稳定的周期量级激光驱动,在商用九通放大器的基础上,进行了二级放大器的设计搭建,利用20mJ泵浦的两通放大,将1.2m J的入射激光放大到了5mJ,并经过棱镜对进行色散补偿,得到了3.9m J、27fs的压缩光输出。利用差分充气的空芯光纤得到了400-950nm的倍频程光谱展宽,进而用啁啾镜进行色散补偿,获得了4.6fs的周期量级飞秒脉冲。此外还进行了光束指向性稳定系统的搭建,并利用0-f方法和f-2f方法分别对振荡器和放大器进行了快环、慢环锁定。5.由于传统空芯光纤能够承受的入射光能量有限,利用多个熔融石英薄片代替空芯光纤,得到了超连续光谱的产生。使用0.8mJ、25fs的入射光,依次通过7片布角放置的厚度为100um的融石英薄片,经仔细调整入射光能量密度和薄片相对位置,将的入射光光谱扩展到了覆盖460-950nm的倍频程,并经啁啾镜压缩,得到了7.1fs的激光输出,并应用于高次谐波的产生中。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-04-01）
王江[9]（2017）在《激光切割机高度跟随及功率控制研究》一文中研究指出激光切割加工技术是一种先进的制造技术,在工业中广泛应用,开发大功率、高速、高精度的激光设备是重要的发展方向。在激光切割加工中,激光焦点与工件之间的距离以及激光功率密度是否恒定是影响切割质量的重要因素。本文就此展开研究,并设计了控制系统,使激光焦点高度跟随工件变化,同时调节工件的功率密度保持一致。本文分析和总结了激光切割机高度跟随及功率控制的国内外研究现状和发展趋势,在介绍了激光切割加工的基本过程的基础上,针对主流激光切割头的构造进行了分析,把切割头和工件分别看作电容的两个极板,构成电容式传感器,进而将切割头与工件之间的高度转化为电容量,然后利用调频电路实现电容测量。并且进一步对电容传感器的数学模型,不同频率下激光切割头与加工工件之间电路的等效模型进行了理论分析,为设计电容检测电路提供了理论指导。同时,分析了激光控制信号与输出功率存在的非线性,切割速度对切割质量的影响,为了保证能量密度一致,实际测量激光控制信号与加工速度的对应数据,根据查表法使激光功率输出随速度实时变化。在理论分析的基础上,讨论了电容传感器的测量方案,设计了Clapp调频振荡电路,将激光焦点与工件相对高度变化引起的微小电容变化转化为频率信号的变化,经放大、整形滤波后利用多周期同步测频法测量频率变化,并以最小二乘曲线拟合法进行非线性校正,然后利用模数转换线性的输出模拟量给数控系统,采取合适的PID参数控制伺服传动实时调节焦点与工件的相对高度。同时根据机床速度,以查表法得到对应的激光功率PWM控制信号,控制功率输出随速度实时变化。基于C++编写了串口通信、参数配置和工艺库软件,提高了人机友好及通用性。通过实验验证电容传感器的精度、稳定度、线性度等性能指标满足控制要求,在合适的PID参数下实现了准确度高、响应快速的跟随控制,调整不同功率参数进行切割效果对比,分析其对切割质量的影响,为实际的生产中建立工艺库提供参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-01-01）
张枢,金尚忠,范夏雷,李烨,林百科[10]（2016）在《可时序控制的激光功率稳定系统》一文中研究指出在锶原子光晶格钟实验中,为了应对多变的实验环境和复杂的实验需求,使得某些光路中的激光不仅能够保证功率稳定,还可以进行时序性调控,采用了声光调制的方法,基于声光晶体的衍射效率随加载于其上的射频功率变化而变化这一原理,建立了一套反馈控制系统,实现了激光功率的主动稳定以及功率设定值的时序性可控。结果表明,在该系统中激光会根据时序控制信号稳定地工作在控制范围内的任意功率强度上,与无功率稳定的状态相比,激光功率的稳定度从10-2量级提高到了10-4量级。该系统的特点在于能够对功率进行稳定的时序控制。(本文来源于《激光技术》期刊2016年04期）
激光功率控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对传统激光功率稳定系统存在硬件设计体积较大、成本较高等缺陷,设计基于嵌入式技术的激光功率自动控制系统,该系统硬件包括A/D转换器、嵌入式FPGA微控制器、PD背向光探测器以及低通滤波器,它们完成激光功率信号的采集、转换以及激光功率的自动控制,软件采用PWM算法完成系统软件运算控制,采用单片机功率控制方法增强激光器功率控制的稳定性,实现激光器功率的自动控制。实验结果表明,该系统的激光功率自动控制失误率仅为11. 48%,解决单次激光功率自动控制问题用时均值约为0. 11 s,与同类系统相比,具有低失误、高效率的优势。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光功率控制论文参考文献
[1].刘秉亮,解福祥.高功率激光装置机械结构件调姿控制系统研究[J].激光杂志.2019
[2].冷亚洪,李发陵.基于嵌入式技术的激光功率自动控制系统[J].激光杂志.2019
[3].白乐乐,温馨,杨煜林,刘金玉,何军.基于声光频移器反馈控制的397.5nm紫外激光功率稳定研究[J].中国激光.2018
[4].林春婷,杨连池,王志煌,张国忠,林松华.激光切纸机功率控制与效能提升的改善研究[J].电子世界.2018
[5].孙军浩.不锈钢高功率激光焊接熔深增加与缺陷控制研究[D].上海交通大学.2018
[6].江德明,倪汝冰.光电流互感器激光功率高对直流控制保护系统的影响[J].电世界.2018
[7].左乐.基于VOA激光调频输出光功率控制技术研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[8].何鹏.高平均功率飞秒钛宝石激光以及周期量级光脉冲的产生与控制[D].西安电子科技大学.2017
[9].王江.激光切割机高度跟随及功率控制研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[10].张枢,金尚忠,范夏雷,李烨,林百科.可时序控制的激光功率稳定系统[J].激光技术.2016
论文知识图
