硅光电二极管激光损伤阈值随激光脉宽的变化_图文_百度文库
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硅光电二极管激光损伤阈值随激光脉宽的变化
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stm32（28）
昨天已经把这个研究出来了，但是由于修改专利申请书，一直没有时间上传，今天补上！
今天主要是用TIM3进行PWM的输入模式，进行对矩形波的脉冲信号宽度以及其周期进行测量，先来看一幅图。
图1 TIM内部逻辑图
我们先来看看datasheet上是怎么说的：
该模式是输入捕获模式的一个特例，除下列区别外，操作与输入捕获模式相同：
● 两个ICx信号被映射至同一个TIx输入。
● 这2个ICx信号为边沿有效，但是极性相反。
● 其中一个TIxFP信号被作为触发输入信号，而从模式控制器被配置成复位模式。
例如，你需要测量输入到TI1上的PWM信号的长度(TIMx_CCR1寄存器)和占空比(TIMx_CCR2
寄存器)，具体步骤如下(取决于CK_INT的频率和预分频器的值)&
● 选择TIMx_CCR1的有效输入：置TIMx_CCMR1寄存器的CC1S=01(选择TI1)。
● 选择TI1FP1的有效极性(用来捕获数据到TIMx_CCR1中和清除计数器)：置CC1P=0(上升沿
● 选择TIMx_CCR2的有效输入：置TIMx_CCMR1寄存器的CC2S=10(选择TI1)。
● 选择TI1FP2的有效极性(捕获数据到TIMx_CCR2)：置CC2P=1(下降沿有效)。
● 选择有效的触发输入信号：置TIMx_SMCR寄存器中的TS=101(选择TI1FP1)。
● 配置从模式控制器为复位模式：置TIMx_SMCR中的SMS=100。
● 使能捕获：置TIMx_CCER寄存器中CC1E=1且CC2E=1。
我们从图1上可以看出只有TI1FP1和TI2FP2连到了从模式控制器，所以PWM输入模式只能使用TIMx_CH1&/TIMx_CH2信号。
图2 IC1,IC2捕获信号图
TI1为输入PWM波信号波形，TIMx_CNT为计数器计数值，当第一个下降沿信号到来，IC2会先进行捕获，然后到下一个上升沿到来，IC1进行捕获！在捕获的同时，IC1和IC2会吧CNT的值映射到对应的CCR1、CCR2的寄存器里面，这个值就是我们需要的计数值！
那么我们所需测量的周期就是IC1捕获的值，脉冲宽度即为IC2测量的值了！
可是，这里有个bug，不注意的人，很容易犯错！我们的CCRx寄存器是一个16bit的寄存器计数范围为0~0xffff，即0~65535，可是当测量的矩形波周期太长，脉冲宽度太宽，二我们的计数又太快，很容易出现CCRx溢出现象，所以，我们在测量低频信号时，一定要对TIM的时钟进行分频，这样我们的计数就不会那么快了，也不会产生溢出现象，当我们计数计完了，再把分频所导致的结果进行倍频就OK了。
还有个地方，可能你只按照我上面说的进行做，你会发现他总是跟实际的频率，或者周期差那么一点点！其实这是有来由的！下面看看图3：
图3 注意点
根据图3，我们可以看出他在开始计数的过程中会差那么三个时钟，所以我们要在数值上进行补齐！也就这么多！下面附上代码：
void inpwm_init(void)
TIM_ICInitTypeDef
TIM_ICInitS
/* TIM3 clock enable */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
/* GPIOA clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
/* NVIC configuration */
NVIC_Configuration();
/* Configure the GPIO ports */
GPIO_Configuration();
/* TIM3 configuration: PWM Input mode ------------------------
The external signal is connected to TIM3 CH2 pin (PA.07),
The Rising edge is used as active edge,
The TIM3 CCR2 is used to compute the frequency value
The TIM3 CCR1 is used to compute the duty cycle value
------------------------------------------------------------ */
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_R
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);
/* Select the TIM3 Input Trigger: TI2FP2 */
TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);
/* Select the slave Mode: Reset Mode */
TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);
/* Enable the Master/Slave Mode */
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
/* TIM enable counter */
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
/* Enable the CC2 Interrupt Request */
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC2|TIM_IT_CC1, ENABLE);
void TIM3_IRQHandler(void)
if(TIM_GetFlagStatus(TIM3,TIM_FLAG_CC1) == SET)
DutyCycle = TIM_GetCapture1(TIM3)+3;
Frequency =
TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_FLAG_CC1);
if(TIM_GetFlagStatus(TIM3,TIM_FLAG_CC2) == SET)
IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM3)+4;
TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_FLAG_CC2);
图4 实际波形
图5 测量结果
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声光调Q激光器的峰值功率和平均功率以及脉宽是什么关系?谢谢回答.如果只知道平均功率和重复频率,脉宽是不是能计算出来,还是必须用仪器测量?如果必须测量,用什么仪器测量?
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1.峰值功率就是一个脉冲的功率,等于一个脉冲的能量除以脉宽．因为声光调Q激光器是脉冲运转的,它只能定义”平均功率”,不能定义”功率”,平均功率实际上是调Q激光器长时间运转的功率,等于一个脉冲的能量乘以频率．2.所以峰值功率乘以脉宽等于一个脉冲的能量,如果你知道发光频率的话,乘以频率就是平均功率．
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扫描下载二维码激光脉冲宽度和重复频率对激光打标影响
&& 激光脉冲宽度和重复频率对，脉冲宽度所表现的是脉冲能童的时间部分持性。当脉冲能量一定时，脉冲宽度越窄，表示以时间为分母的时间能量密度越大，反之则时间能量密度越小。因此，脉冲宽度的变化对孔深、孔径、孔型的彩响较大。通过只改变脉冲宽度对45钢、Cu、Al、Al2O3进行试验，得出一系列盲孔孔深、孔径随脉冲宽度变化的规律，，不难看出，不同材料（45钢的孔深变化除外）随脉冲宽度的变化趋势是相间的&而变化幅度的不同主要是由材料的性质和热物理参数不同造成的.从原理上讲，当激光束的其它输出参数不变而只改变脉冲宽度时，若脉冲宽度越窄，则时间能量密度越大；打孔中产生的气相物质比例越大，金厲蒸气压力也越大。由于孔深的增加主要靠蒸发，因此&窄脉宽可得到较深的孔深和较大的孔。
&&& 当脉冲宽度明显增大时，则时间能萤密度下降，孔内金属蒸气密度越小，剩余蒸气压力也相应減小。此时激光能量主要以材料在打孔内域横向热传导方式表现出来，由此产生大童的液相物质；时较小的金属蒸气压力不能把液相物质从孔内排去，使其无规律地重新凝结于孔的内壁上，造成孔的深度和孔的直径减小，孔的表面粗糙度降低，孔的尺寸精度下降，使打孔过程难于控制。根据以上分析和实验证明，可以认为，当需要增加孔深时，对于导热性较好的材料(如AKCu等），应使用较窄激光脉冲进行打孔；而对于导热性较差的材料(如硬质合金、Al2O3等），可用较宽的脉冲进行打孔，这样可以有效地提高激光脉冲能量的利用率。
&&& 为了获得激光脉冲的承复频率对激光打标打孔的影响规律，通过参数在45#钢上进行打孔实验，得到盲孔有关数据。由重复频率变化引起的盲孔深度和直径的变化规律所示。脉冲重复频率的增加对孔径的影响很大，这是因为孔的直径由一组脉冲中单个脉冲的能量、宽度等参数决定，孔的直径还依赖于激光束在加工区域的直径和散焦面的形状。当脉冲平均功率不变、脉宽不变，只改变重复频率，随者重复频率的增加，孔的深度值越来越小。这是由在同一个平均功率值状态下，重复频率越高，脉冲峰值功率越小，因而导致孔的深度值减小。
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第四章思考与练习题
光学谐振腔的作用是什么？
光学谐振腔的构成要素有哪些，各自有哪些作用？
，光子寿命，Q值和无源腔线宽。
证明：下图所示的球面折射的传播矩阵为。折射率分别为的两介质分界球面半径为R。
证明：下图所示的直角全反射棱镜的传播矩阵为。折射率为n的棱镜高d。
导出1、2、3光线的传输矩阵。
光学谐振腔的稳定条件是什么，有没有例外？谐振腔稳定条件的推导过程中，只是要求光线相对于光轴的偏折角小于90度。因此，谐振腔稳定条件是不是一个要求较低的条件，为什么？
(1)构成介稳腔的两镜间距多大?
(2)构成稳定腔的两镜间距在什么范围?
(3)构成非稳腔的两镜间距在什么范围?
共焦腔是不是稳定腔为什么？
、，证明：稳定性条件为，其中；。
试求平凹、双凹、凹凸共轴球面镜腔的稳定性条件。
激光器谐振腔由一面曲率半径为1m的凸面镜和曲率半径为2m的凹面镜组成，工作物质长0.5m，其折射率为1.52，求腔长L在什么范围内是稳定腔。
如下图所示三镜环形腔，已知l，试画出其等效透镜序列图，并求球面镜的曲率半径R在什么范围内该腔是稳定腔。图示环形腔为非共轴球面镜腔，在这种情况下，对于在由光轴组成的平面内传输的子午光线，f = Rcos(/2，对于在于此垂直的平面内传输的弧矢光线，f = R/(2cos()，(为光轴与球面镜法线的夹角。
什么样的光学谐振腔腔内存在焦点？
试分析ABCD定律在光学谐振腔分析中的作用。
一般稳定球面镜谐振腔与其等价共焦谐振腔，有什么相同，有什么不同？
非稳腔的优点是什么？
几何损耗存在哪一类型的谐振腔中？
光学谐振腔的衍射损耗与其什么参数相关？
为什么说光学谐振腔积分方程的特征值的决定腔损耗？
为什么说光学谐振腔积分方程的特征值的决定光波的单程相移？
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什么是光学谐振腔的模式？对纵、横模的要求各是什么？其中含有什么物理思想？
，的对称腔，相邻纵模的频率差为多少？
若法卜里—珀罗平面干涉仪的腔长为4.5，它的自由谱宽为多少，能否分辨，((=0.01nm的HeNe激光谱线？
Fox-Li的数值迭代法解平行平面镜谐振腔，有哪些结论，有哪些意义？
稳定球面谐振腔旁轴光线的单程相对功率损耗1-1/γ2，它与单程衍射损耗因子之间有何关系？
试由形镜共焦腔内行波场导出腔内等相位面表示。
同一个光学谐振腔中的不同横模，有什么异同？
高阶横模的不同模斑若相遇，能否干涉，为什么？
能否得到稳定腔横模的解析表示，为什么？
为什么说对称共焦腔非常重要？
如果使用一个参数描述稳定谐振腔的衍射损耗大小，你愿意用哪个，为什么？
方形孔径共焦腔氦氖激光器，腔长L=30cm，腔镜反射率分别为r1＝1，r2＝0.96，方形孔边长d=2a=0.12cm，其它损耗以每程0.003计，工作波长=632.8nm。此激光器能否作单模运转？如果想在共焦镜面附近加一个方形小孔阑来选择模，小孔的边长应为多大？试根据公式估算氦氖增益，l为增益介质放电管长度。
腔长L的对称双凹腔，反射镜曲率半径为R=2.5L，工作波长为，求镜面上的基模高斯光束的光斑半径。
今有一平面反射镜和一曲率半径为R=1m的凹面反射镜，问：应如何构成一平-凹稳定腔以获得最小的基模远场角；画出光束发散角与腔长L的关系曲线。
试导出如下腔型所对应的共轭共焦腔结构和输出光参数。
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求圆形镜共焦腔和模在镜面上光斑的节线位置。
腔长L=0.8m的球面腔，腔镜曲率半径分别为R1=1.5m和R2=1m。试证明该腔为稳定腔；求出它的等价共焦腔的参数；在图上画出等价共焦腔的具体位置。
某二氧化碳激光器采用平、凹腔，L=50cm，R=2m，2a=1cm，、、、、、各为多少。
试证明，在所有相同而R不同的对称球面镜稳定腔中，共焦腔的衍射损耗最低。L表示腔长，为腔镜的曲率半径，a为镜面半径。
推导出平-凹稳定腔基模在镜面上光斑大小的表示式，做出：（1）当R=100cm时，、随L而变化的曲线；（2）当L=100cm时，、随R而变化的曲线。
平凹腔中凹面镜曲率半径为R，腔长L=0.2R，光波长为，求此平凹腔产生的基模高斯光束的束腰半径。
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若A激光器的激光束经透镜变换匹配地射入B激光器，B激光器的激光束能不能匹配地射入A激光器，为什么？
1)高斯光束在介质出射面处的q参数和光斑半径；
2)若将介质移到薄透镜处，即l1＝0 (不考虑可能存在的间隙)，求输出高斯光束的远场发散角；
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