СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

ПРОГРАМА НА КУРСA
"ЗАХРАНВАЩИ УСТРОЙСТВА ЗА ЛАЗЕРИ"


Хорариум: 45 + 0 + 0 = 45 часа

Лектор: доц. д-р Иван Хълтъков


Анотация:

Захранващите устройства са неотменна част от лазерите, поради което специалистите, работещи в области, свързани с експлоатация и, в още по-голяма степен, с проектиране на лазерни системи, е необходимо да имат основни познания за захранващите устройства. Захранващите устройства на лазерите не се изучават в нито един от курсовете в бакалавърската степен на обучение. Целта на този курс е даде основни познания на студентите за характеристиките и изискванията към тези захранващи устройства. Разглеждат се и някои разпространени схемотехнически решения. Поради голямото разнообразие лазери и съответно видове и начини на възбуждане на активната лазерна среда, обхватът на курса е стеснен до лазерите, за възбуждане на които се използват пряко или косвено (оптическо възбуждане) газови разряди. На практика, с изключение на полупроводниковите лазери, възбуждането на всички разпространени видове лазери е свързано с електрически разряди в газове. В курса накратко се разглеждат особеностите на газовите разряди за определяне на специфичните изисквания, които те поставят към захранващите устройства. На тази база се анализират основните схемни решения за преобразуване на електрическа енергия. Обосновават се подходящите такива за различните области на приложение, т.е. за различните типове лазери и различните им режими на работа. Курсът запознава със съвременното състояние и тенденциите в развитието на преобразователната техника. Разглеждат се и характеристиките както на пасивните така и на активните електронни компоненти, използвани в преобразователите като особено внимание е отделено мощните превключващи полупроводникови елементи.

Програма на курса:
  1. Мястото на захранващото устройство в общата схема на лазера. Волт-амперни характеристики на типовете разряди, използвани за пряко или косвено възбуждане на активната среда. (3 уч. часа)
  2. Важни характеристики на електронните елементи при работата им в захранващи устройства за лазери. Пасивни елементи: резистор, кондензатор, дросел, трансформатор. Активни елементи: диод, биполярен транзистор, MOS-транзистор, биполярен транзистор с изолиран гейт, тиристор, тиратрон (6 уч. часа)
  3. Захранващи устройства за импулсни лазери. Импулсни лампи за оптическо напомпване. Схеми за формиране на разрядни импулси (3 уч. часа)
  4. Зарядни устройства за захранване на импулсни лампи. Заряд чрез токоограничаващ кондензатор. Схеми с междинен кондензатор (6 уч. часа)
  5. Широчинно-импулсни преобразователи. Схема за управление на ШИМ (6 уч. часа)
  6. Резонансен преобразовател с последователен трептящ кръг. Принцип на действие. Разновидности. Изисквания към елементите (6 уч. часа)
  7. Разрядни вериги за импулсни газови лазери с напречно възбуждане. LC-разрядна схема. Разрядна схема с прехвърлящ кондензатор. Разрядна схема с LC-инвертор. Разрядна схема с линия на Блумлайн. Разрядна схема с магнитна компресия на енергията (3 уч. часа)
  8. Захранващи устройства за непрекъснати лазери (3 уч. часа)
  9. Блок за управление. Структурна схема. Тактови генератори. Компаратори. Схеми за закъснение. Формирователи на импулси (3 уч. часа)
  10. Допълнителни електронни устройства, използвани в различните типове лазери. Схеми за управление на електрооптични модулатори (3 уч. часа)
  11. Перспективи в развитието на преобразователната техника (3 уч. часа)

Форма на контрол: Текуща оценка

Курсът е с продължителност 1 семестър. Проверката за усвояване на представения материал се извършва чрез три контролни работи. На всяка контролна рабора се дават по три въпроса.
Окончателната оценка се оформя по следните критерии:

    ЛИТЕРАТУРА

  1. М. Браун, "Токозахранващи устройства", София, Техника, 1997.
  2. И.С. Маршак, "Импулсние источники света", Москва, Енергия, 1978.
  3. К.Д. Шмелев, Г.В. Королев, "Источники електропитания лазеров", Москва, Енергоиздат, 1981.
  4. Л. Вацкичев, "Електротехника и електроника", София, УИ.

Съставил: доц. д-р Сава Савов

17.03.2004 г.


За коментари и предложения кликнете тук

2011-03-19