基于FPGA的准分子激光器全固化电源的同步系统

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的准分子激光器全固化电源的同步系统，包括有激光器、光/磁电传感器、信号发生器、核心板、外电路板，采用可编程逻辑器件FPGA实现核心逻辑，提供两路信号的同步控制，信号同步抖动不大于±3.3ns，信号延时时间和MO腔超前PA腔发光时间可以针对不同激光器进行设置。本发明采用核心板和外围电路分立的设计，当其中一者改动/失效，不会影响其余部分的正常使用；本发明采用了隔离设计，保证系统在有强干扰环境下稳定运行；本发明可以使两台准分子激光器同步工作，从而获得可用于集成电路光刻的窄线宽高功率的准分子激光。

主权项

一种基于FPGA的准分子激光器全固化电源的同步系统，包括有激光器、光电传感器、磁电传感器、信号发生器、核心板、外电路板，所述核心板为FPGA运行的最小系统，所述激光器包括有PA腔、MO腔，其特征在于：所述核心板包括有NIOSⅡ处理器、按键去抖模块、触发选择模块、信号同步模块、UART通信模块、波形整形模块，所述触发选择模块为二选一触发选择器，所述NIOSⅡ处理器通过SPI核与信号发生器通信，所述信号发生器产生的方波信号通过内触发方式输入到二选一触发选择器的一个信号输入端，所述二选一触发选择器的另一个信号输入端连接外部触发信号，所述二选一触发选择器还与NIOSⅡ处理器控制连接，所述二选一触发选择器输出的标准触发信号一分为二分别接入信号同步模块，所述信号同步模块包括有可预置延时模块、粗调延时模块、细调延时模块、偏置模块和控制模块；一路标准触发信号经过可预置延时模块延时后，再经波形整形模块整形后接外电路板中的隔离芯片、反相器隔离放大后输出的信号再一分为二，第一路信号通过放大后输出为0~15V的电信号，输出到BNC插头，第二路信号驱动一个光纤发射头，输出为光信号，所述的电信号或光信号输入到激光器MO腔的电源，所述激光器MO腔外接有光电传感器，所述光电传感器依次接外电路板上的BNC插头、比较器、隔离芯片、单稳态电路的处理后接入偏置模块，所述偏置模块连接FPGA的控制器模块；另一路标准触发信号经过粗调延时模块和细调延时模块延时之后，再经波形整形模块整形后接外电路中的隔离芯片、反相器输出的信号再一分为二，第一路信号通过放大后输出为0~15V的电信号，输出到BNC插头，第二路信号驱动一个光纤发射头，输出为光信号，所述的电信号或光信号输入到激光器PA腔的电源，所述激光器PA腔外接有磁电传感器，所述磁电传感器依次接外电路板上的BNC插头、比较器、隔离芯片、单稳态电路的处理后接入FPGA的控制器模块，所述控制器模块还分别与粗调延时模块和细调延时模块反馈连接；所述NIOSⅡ处理器还与按键去抖模块、UART通信模块控制连接，所述按键去抖模块外接用户按键，所述UART通信模块通过RS232总线与主机进行通信。