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声光Q开关电源使用说明书
（适用于QSD5027、QSD7527）
桂林市飞鹰激光应用技术有限公司
振频率（如27代表27MHZ）
输出最大功率（如50代表50W）
产品名称代号（QSD系列Q开关电源）
3．主要性能和技术指标
1） 输出最大射频功率
QSD5027 X X X X :50W。如有特殊要求,请在订货时说明。
驻波比小于： 。
3） 输入电网电压可选：(订货时声明)
AC220V ±15% 或 AC110V ±15% 。
接受标准TTL电平作出光控制信号，出光有效电平(高/低)可设定。
M1，M2，M3三种控制方式可选择。
调制脉冲可由内部产生或外部输入，调制脉冲重复频率和释放时间可调。
机内有过热保护、射频输出端短路/开路保护、外控保护等功能，有一报警信号输出到外控口。
射频输出包络线上升时间小于700纳秒，下降时间小于120纳秒。
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二、工作原理及结构
1. Q开关元件结构及工作原理
1．1．结构
Q开关元件主要由石英晶体，压电换能器，阻抗匹配元件，射频插座和壳体组成。（如图一）
图一 Q开关元件结构示意图
1．2．Q开关关断激光原理
Q开关是激光光学系统中一个重要光学元件，它通过阻断或不阻断光的谐振通道来抑制或允许激光脉冲产生。（参阅图二）。
在不给压电换能器施加射频信号时，Q开关的石英晶体保持其原有的常规特性，由宝石棒发射出来的平行光直接透过石英晶体,经后反光镜反射再穿过石英晶体，返回宝石棒，形成正常的谐振，允许激光输出。一旦给压电换能器施加射频信
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号,
压电换能器在石英晶体内产生超声波，超声波压迫石英晶体使它原有的特性发生变化，透过石英晶体的光线的折射角度亦发生变化，经后反光镜反射回的光线将偏离宝石棒，谐振终止。由于激发光线返回宝石棒是激发激光的必要条件，因此，给压电换能器施加和撤除射频信号，可以是关断和允许激光的输出，参阅图三。
图二 Q开关工作机理示意图
图三 典型出光控制示意图（低电平出光）
1．3. Q开关进行Q调制
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施加射频信号期间，激发激光进程停止，此时宝石棒仍然受泵浦光源的照射，继续吸收并储存能量，因而其中积累了大量能量。一旦撤除射频信号，光路谐振通道回复，激光器将在短时间内释放出峰值功率巨大的激光脉冲（参阅图四）。在出光期间，有目的地给Q开关元件施加上一系列射频脉冲群，周期性的关断和释放激光，是从平均功率相对低的激光器中获得脉宽窄、峰值高的激光脉冲的绝妙手段。这种波形控制方式通常称为Q调制。
图四 典型Q调制控制方式示意图
1．4．Q开关的等效阻抗
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Q开关元件的等效电气线路如下图。从外部看，Q开关元件可以归结于下图。它的阻抗Z=R+X(L，C，f )j，其中X是电感L和
图五 Q开关的等效阻抗
电容C与频率f的涵数。对于确定的中心频率（通常为27M、40M），调节L或C，总可以使X等于零，于是Z等于R，等效于纯阻性50欧电阻,Q开关元件、传输导线、Q电源三者阻抗一定要匹配，。
2．Q电源结构与原理
Q电源是一种驱动Q开关元件工作的专用电源。它根据外部控制信号将相应的射频信号施加到Q开关元件上，完成激光有无控制及波形调制。
Q电源由以下五个部分组成：（参阅图六）
开关电源。
射频单元。
主控单元。
对外接口。
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控制面板
图六 Q电源结构框图
2．1．开关电源及输出射频功率的调节
开关电源给射频单元提供电源。开关电源输入电压为AC220V±15%或AC110V±15%（出厂时已配置为其中的一种），一般情况下，用户不应调节开关电源，以免影响射频功率的大小。
2．2．射频单元
为了防止射频干扰泄漏，射频单元密封在一个金属盒里。，并在主控单元的控制下，输出相应射频包络序列波，从而控制Q开关元件的工作。射频单元出现过热、输出端短路或开路时会向主控板发出保护信号使驱动单元动作，无射频信号输出。
射频单元的频率精度很高，波形失真小。因而驱动纯阻性50Ω的Q开关元件时，电气参数匹配得很好，驻波比很小。但是，如果Q开关元件、传输导线的波阻抗与射频单元不匹配，射频反射与驻波比会变大，必须调整Q开关元件的波阻抗使它与电源
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相匹配，否则，射頻反射过大，将会使电源进入保护。