摘要：本文所述的脉冲激光电源适用于泵浦脉冲YAG激光器。由于采用谐振逆变开关和先进的数字控制技术，并实施全面的电磁兼容性设计，使该电源的总体技术性能和可靠性大大提高。文中叙述了激光电源的主电路、控制电路以及调Q电路的工作原理，并给出了该电源的主要技术参数。
关键词：脉冲激光电源

0 引言
    激光电源是激光器的能源，它向激光器提供泵浦能量，控制激光输出强弱和重复频率。因此，激光电源是激光器必不可少的重要组成部分。早期的脉冲激光电源，如谐振充电型或LC恒流充电型激光电源，都是用工频交流变压器进行升压，并实现对电网的隔离。由于工频交流变压器体大笨重，人们从七十年代开始研制开关型电源。它是将工频交流整流成直流，再用开关功率变换方法，将直流逆变成高频交流，通过高频变压器进行升压，与电网隔离之后进行整流，给储能电容器充电，最后经氙灯放电给激光器提供泵浦能量。由于高频变压器的体积和重量远小于同等容量的工频变压器，因此，整个激光电源的体积和重量大大减小。同时，由于频率的提高，每周期给储能电容器充电少，通过充电电压的控制，使充电电压实现稳定可调，从而大大提高了激光输出的稳定性。
    本文介绍的脉冲激光电源性能主要指标为：每次脉冲能量25J，脉冲重复频率可调，最大为40Hz，额定输出功率为l000W，输出激光能量稳定度大于95％，输出激光延时稳定度为±1μs。

1 主要工作原理
    1)主电路工作原理
    主电路原理框图见图1，主电路由工频220V供电，整流为310V直流，中间设有软启动电路和滤波环节，逆变电路由谐振电感、谐振电容和IGBT逆变开关组成半桥电路，逆变频率为22kHz，逆变后，通过高频变压器进行升压，与电网隔离之后进行高频整流，再给储能电容器充电。储能电容器放电前，由触发电路产生的高压将负载氙灯击穿电离，预燃电路给负载氙灯提供稳定的预燃电流，使负载氙灯处于放电前的准备状态。

    充好电的储能电容器经放电开关和成形电感给负载氙灯放电，从而实现对激光器的泵浦。
    2)控制电路工作原理
    脉冲YAG激光电源的控制部分主要有信号源、信号处理及整形、延时调节、脉冲功率放大、储能电压控制以及隔离等电路组成。我们研制的脉冲YAG激光电源采用谐振开关技术的主电路结构，可以实现电流过零时刻的关断，能够有效地减少开关损耗，从而提高了转换效率。根据主电路的组成，控制电路主要完成充电控制、放电控制、充放电间的时间连锁、调Q延时控制等功能。在主电路与控制电路的接口增加隔离措施，以防止主电路对控制电路的干扰而造成控制电路失控现象的发生。