高重频ArF准分子激光器脉冲能量控制系统

摘要

本发明公开了一种高重频ArF准分子激光器脉冲能量控制系统，包括有热释电探测器、运算放大电路、峰值保持电路、主控电路、PI控制算法，主控电路的主控制器为单片机，热释电探测器将光信号转化为电脉冲信号后经运算放大电路进行放大，再经峰值保持电路进行峰值保持跟踪后通过A/D转换模块转化为数字信号后输入单片机，单片机利用PI算法计算出下次脉冲放电所需要的参考电压数字信号后经DA模块转化为模拟量后作用于高重频ArF准分子激光器使用的全固态脉冲电源中的高压直流电源或可控谐振充电模块。本发明提出的PI电压调节算法能够提高控制的精度，降低高重频ArF准分子激光器的运行成本。

主权项

一种高重频ArF准分子激光器脉冲能量控制系统，其特征在于：包括有热释电探测器、运算放大电路、峰值保持电路、主控电路，所述的主控电路的主控制器为内置A/D转换模块的单片机，所述的峰值保持电路包括有正峰值保持电路和负峰值保持电路，所述的热释电探测器将光信号转化为电脉冲信号后经运算放大电路进行放大，再经峰值保持电路分别对放大后的电脉冲信号进行正、负峰值保持跟踪，再通过单片机内置的A/D转换模块转化为数字信号；单片机将正、负峰值转化后的数字量相加后得到单次脉冲能量值对应的数字量，单片机利用PI控制算法计算出下次脉冲放电所需要的参考电压数字信号后，单片机通过SPI串行通信将数字信号传送至D/A转换模块转化为模拟量后作用于高重频ArF准分子激光器使用的全固态脉冲电源中的高压直流电源或可控谐振充电模块；所述的PI控制算法的表达式如下：（1）其中，为直流电源输出电压，为单次能量偏差，即实测的脉冲能量值与设定的目标脉冲能量值的差值，目标脉冲能量值在单片机程序中设定；为能量偏差的积分，为比例系数，为积分系数，为脉冲输出能量对直流电源输出电压的导数。