[发明专利]同步压控可调脉冲发生电路及光纤激光器

权利要求书

1.一种同步压控可调脉冲发生电路，包括：第一RC积分电路、脉宽调节与稳定控制电路、高速比较电路、第二RC积分电路、异或门电路、与门电路；其中，

第一RC积分电路，对来自外部的同步触发时钟信号进行积分后产生第一爬坡信号并输出给所述高速比较电路，所述第一爬坡信号的电压满足如下关系：

其中，V_t表示t时刻所述第一爬坡信号的电压值，V₁表示所述第一RC积分电路中的电容最终可充到的电压值，RC表示所述第一RC积分电路的RC参数；

脉宽调节与稳定控制电路，产生脉宽调节电压信号并输出给所述高速比较电路，所述脉宽调节电压信号的电压值连续可调；

高速比较电路，正输入端接入所述第一爬坡信号，负输入端接入所述脉宽调节电压信号，基于所述脉宽调节电压信号和所述第一爬坡信号对所述同步触发时钟信号进行延时以输出一延时时钟信号；

第二RC积分电路，对所述同步触发时钟信号进行积分后产生第二爬坡信号并输出给所述异或门电路，以利用所述异或门电路的固定门翻转电压补偿所述高速比较电路内部门电路的延时；

异或门电路，一输入端接入所述延时时钟信号，另一输入端接入所述第二爬坡信号，针对所述延时时钟信号和所述第二爬坡信号执行异或逻辑布尔函数从而产生第一脉冲信号并输出给所述与门电路；

与门电路，一输入端接入所述同步触发时钟信号，另一输入端接入所述第一脉冲信号，通过所述同步触发时钟信号抑制所述第一脉冲信号中因所述同步触发时钟信号下降沿而产生的部分，从而输出第二脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述高速比较电路，在所述同步触发时钟信号到达之前输出低电平；在所述同步触发时钟信号到达之时及之后，所述第一爬坡信号的电压超过所述脉宽调节电压信号并经过所述高速比较电路内部门电路的延时后，其输出电平开始翻转，输出高电平。

3.根据权利要求1所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述脉宽调节与稳定控制电路，利用脉宽单调连续压控可调的特性以及脉宽随温度单调连续变化的特性，产生一所述脉宽调节电压信号并输出给所述高速比较电路，所述脉宽调节电压信号用于对所述第二脉冲信号的脉宽进行温度补偿。

4.根据权利要求1所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述脉宽调节与稳定控制电路包括：温度传感器、微控制器和数模转换器；其中，

所述温度传感器，配置为测量环境温度并将测得的环境温度值传送给所述微控制器；

所述微控制器，配置为基于所述环境温度值计算温度补偿的补偿电压，并根据所述补偿电压控制所述数模转换器产生相应的脉宽调节电压信号；以及

所述数模转换器，配置为在所述微控制器的控制下产生脉宽调节电压信号并输出至所述高速比较电路的负输入端。

5.根据权利要求4所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述脉宽调节电压信号的补偿电压基于下式确定：

其中，ΔV表示t时刻的补偿电压，V₁表示所述第一RC积分电路中的电容最终可充到的电压值，RC表示所述第一RC积分电路的RC参数，k表示所述第二脉冲信号的脉宽随环境温度变化的变化率，ΔT表示t时刻所述环境温度相对于预设基准温度的变化量。

6.根据权利要求1所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述异或门电路，在所述第二爬坡信号的电压等于或高于自身固定门翻转电压时识别所述第二爬坡信号为高电平；在所述第二爬坡信号的电压低于自身固定门翻转电压时识别所述第二爬坡信号为低电平。

7.根据权利要求1或6所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述第二脉冲信号的脉宽等于所述延时时钟信号的延时时长与所述第二爬坡信号的延时时长之差，所述第二爬坡信号的延时时长与所述异或门电路的固定门翻转电压直接相关，所述延时时钟信号的延时时长通过所述脉宽调节电压信号的电压值调控。

8.根据权利要求1所述的同步压控可调脉冲发生电路，其中，所述第二脉冲信号为纳秒级方波信号。

9.一种光纤激光器，包括如权利要求1至8任一项所述的同步压控可调脉冲发生电路。