基于FPGA的脉冲光纤激光器功率控制系统设计

周 建，祝连庆，张荫民

(北京信息科技大学光电信息与通信工程学院，北京 100192)

脉冲光纤激光器因具有优异的光束质量、较高的功率和功率密度、易冷却、高稳定性和可靠性等多方面优点，使其在激光打标、印刷、微机械加工、选择性切割、焊接、医疗、光信息处理等领域具有广阔的应用前景［1－4］。激光打标是利用激光在需要进行标记的工件表面刻蚀出具有一定深度或颜色的文字或图案等，从而在工件的表面留下永久性标记。作为一种现代精密加工方法，与腐蚀、电火花加工、机械雕刻、印刷等传统的加工方法相比，激光打标具有较大的优势，现已广泛应用于集成电路芯片、金属名片、电子及通讯产品、食品包装等众多领域的图形和文字标记［5］。

该设计以单片的FPGA芯片为核心，利用其出色的逻辑事物处理能力，替代单片机控制器完成部分功能，减轻单片机的负担;利用其快速的并行处理功能，可以同时处理多个控制指令，提高整个控制系统的响应速度。同时将一些外围数字电路集成在一起，可以使一些分离的元器件整合，以提高系统的可靠性。

1 脉冲光纤激光器的结构与工作原理

光纤激光器根据是否在其谐振腔中加入调Q开关以及锁模器件，将其分为脉冲光纤激光器和连续光纤激光器［6－7］。由于在脉冲光纤激光器的谐振腔内加入了开关调制器件，所以其输出的激光以高能量脉冲的方式输出，而连续光纤激光器则以连续的方式输出。

图1为声光调Q脉冲光纤激光器结构图。……