專利名稱：一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法、系統(tǒng)及激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法、系統(tǒng)及激光器。
背景技術(shù)：
光纖激光器作為光源在光通信領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，隨著大功率雙保層光纖激光器的出現(xiàn)，其應(yīng)用向著激光加工、激光測距、激光雷達(dá)、激光藝術(shù)成像、激光防偽和生物醫(yī)療等更廣闊的領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。在光纖激光器進(jìn)行激光加工時(shí)，激光出光的同步信號(hào)的頻率是有嚴(yán)格限定的，激光器的同步信號(hào)的頻率與激光頻率調(diào)整信號(hào)是相同的，現(xiàn)有的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率可能超出激光器規(guī)定的范圍(即超出激光器正常工作頻率)，可能導(dǎo)致激光器光源的儲(chǔ)能與釋放失去平衡，所以導(dǎo)致激光器輸出的同步信號(hào)的頻率也超出規(guī)定范圍，當(dāng)激光器輸出的同步信號(hào)的頻率超出規(guī)定范圍時(shí)，激光器的使用壽命就會(huì)減少，并且激光加工效果也會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法，g在解決現(xiàn)有技術(shù)中的方法中的激光器輸出的同步信號(hào)的頻率超出規(guī)定的工作范圍而產(chǎn)生的影響激光器使用壽命減少，降低激光加工效果的問題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明提供ー種本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于本發(fā)明的技術(shù)方案檢測激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率是否超出激光器的正常工作頻率，如檢測出大于該激光器的正常工作頻率，將激光頻率調(diào)整信號(hào)的頻率調(diào)整至該正常工作頻率的最高頻率，如檢測出小于該激光器的正常工作頻率，將激光頻率調(diào)整信號(hào)的頻率調(diào)整至該正常工作頻率的最低頻率，使得激光器的頻率始終工作在其正常工作范圍內(nèi)，所以其具有提高激光器實(shí)用壽命，增加激光加工效果的優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明提供的一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的激光器頻率保護(hù)時(shí)序控制示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的復(fù)雜可編程邏輯陣列結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的復(fù)雜可編程邏輯陣列內(nèi)部實(shí)現(xiàn)框圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例ニ提供的一種激光器的頻率信號(hào)的生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)、本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法，該方法如圖I所示，包括如下步驟S11、檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率；S12、如檢測出的頻率超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制至激光器的正常工作頻率。實(shí)現(xiàn)S12的方法具體可以為，如檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值；如檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。
本發(fā)明提供的方法在觸發(fā)激光器輸出激光之前檢測激光器的頻率調(diào)制信號(hào)的頻率，當(dāng)檢測的頻率不在激光器的工作頻率的范圍內(nèi)時(shí)，將激光器的頻率調(diào)整信號(hào)的頻率調(diào)整至激光器的工作頻率范圍，所以該方法使得激光器輸出的同步信號(hào)始終在允許的頻率范圍內(nèi)，從而提高激光器的使用壽命，改善激光加工效果。實(shí)施例一本實(shí)施例提供一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的技術(shù)場景可以為本實(shí)施例中激光器頻率保護(hù)時(shí)序控制示意圖如圖2所示，其中SO為激光器的頻率調(diào)制信號(hào)脈沖，SI為經(jīng)過一次分頻后的脈沖信號(hào)，其周期為SO的2倍，t2 = 2tl ；S2為正半周期檢測的計(jì)數(shù)脈沖序列，負(fù)責(zé)對(duì)被分頻的頻率信號(hào)的正半周期的計(jì)數(shù)，其信號(hào)周期t3為輸入的系統(tǒng)時(shí)鐘周期；S3為負(fù)半周期檢測的計(jì)數(shù)脈沖序列，負(fù)責(zé)對(duì)被分頻的頻率信號(hào)的負(fù)半周期的計(jì)數(shù)。本實(shí)施例提供的方法由激光器內(nèi)的復(fù)雜可編程邏輯陣列(CPLD)完成，CPLD的信號(hào)框圖如圖3所示，其中，CPLD 31為復(fù)雜可編程邏輯器件，DC電源模塊32為CPLD提供穩(wěn)定的工作電源，高速時(shí)鐘33為CPLD31提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，F(xiàn)LASH34用來存儲(chǔ)程序，本實(shí)施例提供的方法的流程圖如圖4所示，包括如下步驟S41、將激光頻率調(diào)制信號(hào)SO進(jìn)行一次分頻處理得到SI信號(hào)；S42、對(duì)SI信號(hào)的正半周期(SI中的tl段)進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)值是否在計(jì)數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定SO信號(hào)是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)；實(shí)現(xiàn)S42的方法具體可以為如計(jì)數(shù)值低于計(jì)數(shù)閾值的最低限值，判斷正半周期的頻率高于最高頻率，如計(jì)數(shù)值高于計(jì)數(shù)閾值的最高限值，判斷正半周期的頻率低于最低頻率。S43、對(duì)SI信號(hào)的負(fù)半周期(SI中的t2_tl段)進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)值是否在計(jì)數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定SO信號(hào)是否在激光器的正常工作范圍內(nèi)；實(shí)現(xiàn)S43的具體方法可以參見S42的實(shí)現(xiàn)方法，這里不在贅述。S44、如正半周期和負(fù)半周期中任意ー個(gè)計(jì)數(shù)值超出計(jì)數(shù)閾值，將激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)整至正常工作頻率。實(shí)現(xiàn)S44的方法具體可以為如檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值；如檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。需要說明的是，上述計(jì)數(shù)閾值=I/正常工作頻率/時(shí)鐘值。
下面以ー個(gè)實(shí)際的例子來說明本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的方法，這里假設(shè)時(shí)鐘模塊接收的外部高速時(shí)鐘輸入可以為lnS(t3) (InS即IGHz)，并且激光器正常工作的頻率范圍可以為IOKHz IOOKHz (即周期為10 IOOuS);對(duì)信號(hào)進(jìn)行一次分頻后，那么正半周期或負(fù)半周期即等于輸入信號(hào)的整個(gè)周期，也就是對(duì)高電平計(jì)數(shù)完畢后就是輸入信號(hào)的整個(gè)周期，同理對(duì)低電平計(jì)數(shù)也一祥。那么10 IOOuS的時(shí)間里用IG的信號(hào)來去計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為10000 100000。如果輸入信號(hào)低于IOKHz即計(jì)數(shù)值大于100000則認(rèn)為輸入信號(hào)頻率超出了最代頻率，此時(shí)輸出IOKHz頻率信號(hào)替代原輸入信號(hào)作為輸出；如果輸入信號(hào)高于IOOKHz即計(jì)數(shù)值小于10000則認(rèn)為輸入信號(hào)頻率超出了最高頻率，此時(shí)輸出IOOKHz頻率信號(hào)替代原輸入信號(hào)作為輸出。實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方法的CPLD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)框圖如圖5所示。另外，需要說明的是，本實(shí)施例中的時(shí)鐘脈沖對(duì)SI的正半周期或負(fù)半周期計(jì)數(shù) 時(shí)，相當(dāng)于對(duì)輸入信號(hào)SO的全周期計(jì)數(shù)，因?yàn)镾I為對(duì)SO —次分頻后的信號(hào)，所以SI的周期為SO的兩倍，所以對(duì)SI半個(gè)周期計(jì)數(shù)相當(dāng)于對(duì)SO全周期計(jì)數(shù)，對(duì)于檢測來說，總是在前半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，后半周期對(duì)整個(gè)前半周期計(jì)數(shù)值進(jìn)行判斷處理；這樣能夠保證脈沖信號(hào)不被漏檢測，如不進(jìn)行一次分頻處理，如前半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，后半周期對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行判斷處理，則會(huì)漏檢測SO的半個(gè)周期的數(shù)據(jù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值溢出時(shí)計(jì)數(shù)閾值的上或下邊界時(shí)生成保護(hù)脈沖序列(即輸出最高限值頻率或最低限制頻率)；如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的無縫隙保護(hù)，以得到頻率不超范圍的脈沖信號(hào)，所以其具有激光器實(shí)用壽命長，改善激光加工效果的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例ニ本實(shí)施例提供一種激光器的頻率信號(hào)的生成系統(tǒng)，該系統(tǒng)如圖6所示，包括頻率檢測單元61，用于檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率；頻率調(diào)整單元62，用于如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率?？蛇x的，頻率調(diào)整單元62具體包括最高限值輸出模塊621，用于在檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值；最低限值輸出模塊622，用于在檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值?？蛇x的，頻率檢測單元61具體包括分頻模塊611，用于將激光頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行一次分頻處理；判斷模塊612，用于對(duì)分頻處理信號(hào)的正半周期和負(fù)半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)值是否在計(jì)數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號(hào)是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)。 可選的，判斷模塊612具體包括正半周期檢測子模塊6121，用于對(duì)分頻處理信號(hào)的正半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)；負(fù)半周期檢測子模塊6122，用于對(duì)分頻處理信號(hào)的負(fù)半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)；判斷子模塊6123，用于在正半周期和負(fù)半周期中任意ー個(gè)的計(jì)數(shù)值低于計(jì)數(shù)閾值的最低限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率超出正常工作頻率的最高限值；在正半周期和負(fù)半周期中任意一個(gè)的計(jì)數(shù)值高于計(jì)數(shù)閾值的最高限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值。其中，計(jì)數(shù)閾值=I/正常工作頻率/時(shí)鐘值。本實(shí)施例提供的系統(tǒng)能夠讓激光器始終工作在正常頻率范圍內(nèi)，所以該系統(tǒng)能夠提高激光器的使用壽命，改善激光加工效果。實(shí)施例三本實(shí)施例提供一種電能表，該電能表包括實(shí)施例ニ提供的激光器的頻率信號(hào)的生 成系統(tǒng)。值得注意的是，上述系統(tǒng)，所包括的各個(gè)單元只是按照功能邏輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能単元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，相應(yīng)的程序可以存儲(chǔ)于ー種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。綜上所述，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有提高激光器的使用壽命，改善激光加工效果的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率； 如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率的步驟具體包括 如檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值； 如檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率的步驟具體包括 將激光頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行一次分頻處理； 對(duì)分頻處理信號(hào)的正半周期和負(fù)半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)值是否在計(jì)數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號(hào)是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在干，所述根據(jù)計(jì)數(shù)值是否在計(jì)數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號(hào)是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)的步驟具體包括 如正半周期和負(fù)半周期中任意一個(gè)的計(jì)數(shù)值低于計(jì)數(shù)閾值的最低限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率超出正常工作頻率的最高限值； 如正半周期和負(fù)半周期中任意一個(gè)的計(jì)數(shù)值高于計(jì)數(shù)閾值的最高限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值； 其中，計(jì)數(shù)閾值=I/正常工作頻率/時(shí)鐘值。
5.一種激光器的頻率信號(hào)的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 頻率檢測單元，用于檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率； 頻率調(diào)整単元，用于如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，頻率調(diào)整單元具體包括 最高限值輸出模塊，用于在檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值； 最低限值輸出模塊，用于在檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻率檢測單元具體包括 分頻模塊，用于將激光頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行一次分頻處理； 判斷模塊，用于對(duì)分頻處理信號(hào)的正半周期和負(fù)半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)值是否在計(jì)數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號(hào)是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊具體包括 正半周期檢測子模塊，用于對(duì)分頻處理信號(hào)的正半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)； 負(fù)半周期檢測子模塊，用于對(duì)分頻處理信號(hào)的負(fù)半周期進(jìn)行時(shí)鐘計(jì)數(shù)；判斷子模塊，用于在正半周期和負(fù)半周期中任意一個(gè)的計(jì)數(shù)值低于計(jì)數(shù)閾值的最低限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率超出正常工作頻率的最高限值； 在正半周期和負(fù)半周期中任意一個(gè)的計(jì)數(shù)值高于計(jì)數(shù)閾值的最高限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值； 其中，計(jì)數(shù)閾值=I/正常工作頻率/吋鐘值。
9.一種激光器，其特征在于，所述激光器包括如權(quán)利要求5-8任一所述的激光器的頻率信號(hào)的生成系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明適用于光學(xué)領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種激光器的頻率信號(hào)的生成方法、系統(tǒng)及激光器，該方法包括如下步驟檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率；如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號(hào)的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率。本發(fā)明提供的方法具有提高激光器實(shí)用壽命，增加激光加工效果的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/13GK102651532SQ20111004627
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者趙恒 , 高云峰, 黃劍威 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司