中小功率射頻激勵CO-,2-激光器電源的研究.pdf

1、在中小功率激光器加工領域，射頻激勵CO2激光器由于其卓越的性能而得到了廣泛的應用。本文重點對中小功率射頻激勵CO2激光器電源系統(tǒng)進行了研究，并以射頻電源的研制為重點，較為詳細的介紹了射頻電路分析和設計的一些基本知識，同時對整個激光器電源系統(tǒng)進行了分析。 射頻激勵CO2激光器電源的負載就是放電氣體，射頻的傳輸其實就是一個波的過程，所以負載的特性將會影響激光器電源射頻功率的注入。本文較為詳細分析了CO2激光器氣體的放電原理，功率因素

2、，具體計算CO2激光器放電理論模型，分析CO2激光器中氣體的成分，對氣體放電的增益，效率和功率做出理論推導。在此基礎上建立了射頻激勵CO2激光器放電氣體等效電路，為射頻電源的成功研制準備了必要的條件。 在高頻條件下，雜散電容和雜散電感對電路的影響非常大，所以射頻電路無論是分析方法還是設計應用都與低頻電路存在很大的不同。為了能更加清楚地從理論上說明問題，同時也為了以后技術更新的需要，對于射頻電路的一些知識，比如元器件的射頻特性、射

3、頻網絡的知識、以及射頻和微波電路分析設計所用到的散射參量等都作了詳細的研究。然后以此為理論基礎，設計出了50MHz~100MHz頻率可調的信號源和100W放大器，其中產生的50MHz、100W信號具有功率可調性，可以直接用于100W射頻激勵CO2激光器，經過試驗證明其性能穩(wěn)定，達到了預期的指標。 在整個電源的設計過程中，不僅考慮了與其它設備的兼容問題，還特別對射頻的核心技術—阻抗匹配作了詳盡的研究。同時，給出射頻分析和設計以及射