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一種激光功率控制方法及激光器與流程

文檔序號(hào):12907704閱讀:398來(lái)源:國(guó)知局
一種激光功率控制方法及激光器與流程

本發(fā)明實(shí)施例屬于激光技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種激光功率控制方法及激光器。



背景技術(shù):

激光器是激光設(shè)備的主要組成部分,在激光設(shè)備中,激光器的輸出功率實(shí)際上是由存儲(chǔ)在光纖內(nèi)部的激光能量決定的,在一個(gè)激光脈沖周期里,光纖里存儲(chǔ)的能量越大,這個(gè)脈沖周期釋放的激光功率就越大,在激光設(shè)備中,激光器的激光輸出功率主要受激光泵浦的工作電流、激光頻率等的影響,現(xiàn)有技術(shù)中一般通過(guò)調(diào)整激光泵浦的工作電流來(lái)調(diào)整激光器的輸出功率,然而現(xiàn)有技術(shù)中激光泵浦的工作電流的控制精度不高,通過(guò)工作電流控制難以保證輸出功率的高精度。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光功率控制方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)控制激光泵浦的工作電流來(lái)控制激光器的輸出功率時(shí),由于激光泵浦的工作電流的控制精度不高導(dǎo)致難以保證輸出功率的高精度的問(wèn)題。

第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光功率控制方法,包括:

根據(jù)激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)的額定功率獲取激光泵浦的額定工作電流;

獲取目標(biāo)輸出功率和額定功率的比值,根據(jù)所述比值和所述激光脈沖周期得到目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)小于所述激光脈沖周期;

控制激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)使激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)輸出所述目標(biāo)輸出功率。

進(jìn)一步地,在所述根據(jù)所述比值和所述激光脈沖周期得到目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)之后,所述方法還包括:

對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正。

進(jìn)一步地,所述對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正具體為:

使激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),測(cè)量激光泵浦在所述激光脈沖周期內(nèi)的實(shí)際輸出功率;

根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率和所述實(shí)際輸出功率差值得到輸出誤差;

根據(jù)所述激光脈沖周期、所述輸出誤差和所述目標(biāo)輸出功率得到校正系數(shù);

根據(jù)所述校正系數(shù)對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正。

進(jìn)一步地,所述使激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)包括:

在所述激光脈沖周期內(nèi)設(shè)定任意激光輸出的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn),所述終止時(shí)間點(diǎn)和起始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間差等于所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng);

使激光泵浦在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段內(nèi)以所述額定工作電流工作,使激光泵浦在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之外的時(shí)間段中止工作。

進(jìn)一步地,所述根據(jù)激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)的額定功率獲取激光泵浦的額定工作電流包括:

控制激光泵浦在初始電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述激光脈沖周期,獲取相應(yīng)的初始輸出功率;

比較所述初始輸出功率和所述額定功率的大??;

當(dāng)所述初始輸出功率等于所述額定功率時(shí),所述初始電流即為所述額定工作電流;

當(dāng)所述初始輸出功率小于或大于所述額定功率時(shí),以一定的增量或減量動(dòng)態(tài)調(diào)整激光泵浦的工作電流大小,使調(diào)整后的工作電流對(duì)應(yīng)的輸出功率等于額定功率,則所述調(diào)整后的工作電流即為所述額定工作電流。

第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光器,包括控制模塊、dac(digitaltoanalogconverter,數(shù)模轉(zhuǎn)換器)模塊、伺服電路模塊及激光泵浦;

所述控制模塊通過(guò)所述dac模塊和所述伺服電路模塊控制所述泵浦的輸出功率,包括:

額定電流獲取單元,用于根據(jù)激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)的額定功率獲取激光泵浦的額定工作電流;

目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)確定單元,用于獲取目標(biāo)輸出功率和額定功率的比值,根據(jù)所述比值和所述激光脈沖周期得到目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)小于所述激光脈沖周期;

功率輸出控制單元,用于控制激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),使激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)輸出所述目標(biāo)輸出功率。

進(jìn)一步地,所述控制模塊還包括校正單元,用于對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正。

進(jìn)一步地,所述校正單元具體用于:通過(guò)所述dac模塊和所述伺服電路模塊使激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),測(cè)量激光泵浦在所述激光脈沖周期內(nèi)的實(shí)際輸出功率;根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率和所述實(shí)際輸出功率差值得到輸出誤差;根據(jù)所述激光脈沖周期、所述輸出誤差和所述目標(biāo)輸出功率得到校正系數(shù);根據(jù)所述校正系數(shù)對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正。

進(jìn)一步地,所述功率輸出控制單元具體用于:

在所述激光脈沖周期內(nèi)設(shè)定任意激光輸出的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn),所述終止時(shí)間點(diǎn)和起始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間差等于所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng);通過(guò)所述dac模塊和所述伺服電路模塊,使激光泵浦在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段內(nèi)以所述額定工作電流工作,使激光泵浦在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之外的時(shí)間段中止工作。

進(jìn)一步地,所述額定電流獲取單元具體用于:

通過(guò)所述dac模塊和所述伺服電路模塊控制激光泵浦在初始電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述激光脈沖周期,獲取相應(yīng)的初始輸出功率;比較所述初始輸出功率和所述額定功率的大?。划?dāng)所述初始輸出功率等于所述額定功率時(shí),所述初始電流即為所述額定工作電流;當(dāng)所述初始輸出功率小于或大于所述額定功率時(shí),以一定的增量或減量動(dòng)態(tài)調(diào)整激光泵浦的工作電流大小,使調(diào)整后的工作電流對(duì)應(yīng)的輸出功率等于額定功率,則所述調(diào)整后的工作電流即為所述額定工作電流。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的激光功率控制方法和激光器,采用全新的電流控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)激光器功率的控制,在確定激光器的額定工作電流后,只需對(duì)激光泵浦的工作電流進(jìn)行一次設(shè)定,即將激光泵浦的工作電流設(shè)定為額定工作電流,當(dāng)需要不同的輸出功率時(shí),只需調(diào)整激光泵浦在額定工作電流下的工作時(shí)長(zhǎng),而調(diào)整工作時(shí)長(zhǎng)相對(duì)于調(diào)整電流更加方便,對(duì)硬件的要求更低,且調(diào)整精度更高,可以實(shí)現(xiàn)輸出功率的高精度控制。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的激光功率控制方法的流程圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的獲取激光泵浦的額定工作電流的流程圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正的流程圖;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的激光脈沖周期與目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的對(duì)比示意圖;

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的激光器的結(jié)構(gòu)框圖;

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖;

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制模塊的另一結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及它們?nèi)魏巫冃?,意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒(méi)有限定于已列出的步驟或單元,而是可選地還包括沒(méi)有列出的步驟或單元,或可選地還包括對(duì)于這些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其他步驟或單元。

在本文中提及“實(shí)施例”意味著,結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)位置出現(xiàn)該短語(yǔ)并不一定均是指相同的實(shí)施例,也不是與其它實(shí)施例互斥的獨(dú)立的或備選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是,本文所描述的實(shí)施例可以與其它實(shí)施例相結(jié)合。

在現(xiàn)有的激光設(shè)備中,激光器的輸出功率實(shí)際上是由存儲(chǔ)在光纖內(nèi)部的激光能量決定的,在一個(gè)激光脈沖周期里,光纖里存儲(chǔ)的能量越大,這個(gè)脈沖周期釋放的激光功率就越大,而激光輸出功率取決于光纖儲(chǔ)能,光纖儲(chǔ)能取決于激光泵浦功率,激光泵浦功率取決于激光泵浦的電流,由此可知激光泵浦工作電流影響激光輸出功率。當(dāng)然激光輸出功率也受激光頻率等多方面影響,在假定其他因素不變的情況下,激光器功率的控制主要是對(duì)泵浦工作電流的控制,激光器有自己的額定功率,比如100w激光器,那么這個(gè)100w稱(chēng)作額定功率或者滿(mǎn)功率,100w所對(duì)應(yīng)的泵浦工作電流我們稱(chēng)作額定工作電流或者滿(mǎn)功率電流,在一個(gè)激光脈沖周期里面,使泵浦工作在滿(mǎn)功率電流下,那么在這個(gè)周期里面,光纖儲(chǔ)能在下個(gè)周期進(jìn)行釋放,釋放出的功率就是滿(mǎn)額功率。光纖儲(chǔ)能過(guò)程與激光泵浦工作電流和儲(chǔ)能時(shí)間相關(guān),不同大小的電流在相同時(shí)間里,儲(chǔ)能大小是不同的。在現(xiàn)有技術(shù)中,激光器泵浦電流的控制方式一般都使用恒流源,恒流源給泵浦提供要求的工作電流來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的輸出功率,比如額定功率為100w的激光器,如果控制器輸出50w的激光功率,那么就是提供給泵浦50%的額定工作電流就行;前述通過(guò)調(diào)整電流大小的方式來(lái)調(diào)整輸出功率是現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的激光功率的控制方式。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光功率控制方法,與現(xiàn)有的控制方式不同,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法中,激光泵浦的工作電流始終保持恒定,通過(guò)控制激光泵浦在恒定工作電流下的工作時(shí)長(zhǎng)的控制來(lái)對(duì)激光輸出功率進(jìn)行控制;具體的,如圖1所示,本實(shí)施例中的激光功率控制方法包括:

s11、根據(jù)激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)的額定功率獲取激光泵浦的額定工作電流;

s12、獲取目標(biāo)輸出功率和額定功率的比值,根據(jù)所述比值和所述激光脈沖周期得到目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)小于所述激光脈沖周期;

s13、控制激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),使激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)輸出所述目標(biāo)輸出功率;

在激光器機(jī)身會(huì)標(biāo)注額定功率和額定工作電流,所謂的額定工作電流就是在這個(gè)電流工作下,激光器達(dá)到額定功率,一般來(lái)說(shuō)額定工作電流并不是一個(gè)準(zhǔn)確值,因此在本實(shí)施例的方案中,需要獲得準(zhǔn)確的額定工作電流;在本實(shí)施例中,當(dāng)獲得準(zhǔn)確的額定工作電流后,使激光泵浦在這個(gè)準(zhǔn)確的額定工作電流下工作,只需調(diào)整工作的持續(xù)時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)激光輸出功率的調(diào)整,設(shè)定s11~s13步驟中額定功率為p,額定工作電流為i,激光脈沖周期為t,目標(biāo)輸出功率為p1,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)為t,目標(biāo)輸出功率和額定功率的比值為m,當(dāng)m=50%,即激光器的目標(biāo)輸出功率p1=50%p時(shí),在一個(gè)激光脈沖周期t內(nèi),當(dāng)給激光泵浦提供準(zhǔn)確的額定工作電流i時(shí),激光泵浦只需工作半個(gè)激光脈沖周期t,即t=50%t,即可使激光器的目標(biāo)輸出功率p1=50%p,比如激光脈沖周期t為20us,為了實(shí)現(xiàn)p1=50%p,只需要激光泵浦在額定工作電流i下工作10us即可。

下面對(duì)上述各步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

進(jìn)一步地,在步驟s11中,如圖2所示,所述根據(jù)激光泵浦在激光脈沖周期內(nèi)的額定功率獲取激光泵浦的額定工作電流包括:

s111、控制激光泵浦在初始電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述激光脈沖周期,獲取相應(yīng)的初始輸出功率;

s112、判斷所述初始輸出功率和所述額定功率的大小是否相等;

s113、當(dāng)所述初始輸出功率等于所述額定功率時(shí),所述初始電流即為所述額定工作電流;

s114、當(dāng)所述初始輸出功率小于或大于所述額定功率時(shí),以一定的增量或減量動(dòng)態(tài)調(diào)整激光泵浦的工作電流大小,使調(diào)整后的工作電流對(duì)應(yīng)的輸出功率等于額定功率,則所述調(diào)整后的工作電流即為所述額定工作電流;

進(jìn)一步地,在s12中,在所述根據(jù)所述比值和所述激光脈沖周期得到目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)之后,所述方法還包括對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正;在本實(shí)施例中,如圖3所示,所述對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正具體為:

s121、使激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),測(cè)量激光泵浦在所述激光脈沖周期內(nèi)的實(shí)際輸出功率;

s122、根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率和所述實(shí)際輸出功率差值得到輸出誤差;

s123、根據(jù)所述激光脈沖周期、所述輸出誤差和所述目標(biāo)輸出功率得到校正系數(shù);

s124、根據(jù)所述校正系數(shù)對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正。

下面對(duì)校正系數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,同樣地,設(shè)定額定功率為p,準(zhǔn)確的額定工作電流為i,激光脈沖周期為t,目標(biāo)輸出功率為p1,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)為t,目標(biāo)輸出功率和額定功率的比值為m,并設(shè)定校正系數(shù)為k,實(shí)際輸出功率為pt,輸出誤差為j;

由于每臺(tái)激光器使用的泵源和光纖以及安裝等因素造成的細(xì)微差異,導(dǎo)致每臺(tái)激光器的光纖儲(chǔ)能效率不同,因此在一個(gè)激光脈沖周期里面,儲(chǔ)能不僅僅與儲(chǔ)能時(shí)間有關(guān)系,導(dǎo)致實(shí)際輸出功率與目標(biāo)輸出功率存在差異,比如在額定功率p=20w的激光器,激光脈沖周期t=20us;當(dāng)目標(biāo)輸出功率為p1=10w時(shí),理論上,激光泵浦在額定工作電流下工作10us就可以得到目標(biāo)激光功率10w,然后實(shí)際輸出功率存在誤差,且不同的激光器的誤差也不同,如下表1所示:

表1

因此本發(fā)明提出矯正系數(shù)k,以使目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的控制更加準(zhǔn)確,相應(yīng)地有如下等式:

t=mt+k(1);

m=p1/p(2);

k=j(luò)t/pt(3);

在本實(shí)施例中以線(xiàn)性關(guān)系表征t與m、t、k之間的關(guān)系,當(dāng)然在其他實(shí)施例中也可以不是純線(xiàn)性的關(guān)系,需要根據(jù)客觀(guān)條件來(lái)確定k;

從上面表1中可知激光器的實(shí)際輸出功率與目標(biāo)輸出功率存在較大差異,通過(guò)上述等式(1)、(2)、(3)可以得到校正后的目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)t,以上表1中激光器1為例(取小數(shù)點(diǎn)后一位),k=0.3*20/9.7=0.6,k值是修正目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)t的,修正前t=10us,修正后t=10+0.6=10.6us,即延長(zhǎng)了目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng);由于校正系數(shù)k取決于激光器的輸出誤差,因此每臺(tái)激光器的矯正值都不一樣,校正后的誤差也存在差別,如下表2所示,表2為校正后的參數(shù):

表2

從表2中可以看出,加了校正系數(shù)k之后,實(shí)際輸出功率的誤差已經(jīng)控制在0.01w之內(nèi)。需要說(shuō)明的是,以上的實(shí)際輸出功率和校正后的實(shí)際輸出功率均為測(cè)量值。

進(jìn)一步地,在s13中,所述使激光泵浦在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)包括:在所述激光脈沖周期內(nèi)設(shè)定任意激光輸出的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn),所述終止時(shí)間點(diǎn)和起始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間差等于所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng);使激光泵浦在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段內(nèi)以所述額定工作電流工作,使激光泵浦在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之外的時(shí)間段中止工作;如圖4所示,圖中t為激光脈沖周期,t為目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),(a)和(b)、(c)展示了三種不同的目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn)的設(shè)置方式,在圖4(a)中,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)間點(diǎn)與激光脈沖周期的起始時(shí)間點(diǎn)相同,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的終止時(shí)間點(diǎn)位于激光脈沖周期的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn)之間,圖4(b)中,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn)均位于激光脈沖周期的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn)之間,而圖4(c)中,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)間點(diǎn)位于激光脈沖周期的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn)之間,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)的終止時(shí)間點(diǎn)與激光脈沖周期的終止時(shí)間點(diǎn)相同,具體的,可以根據(jù)具體需要自由選擇(a)和(b)、(c)中任意一種方式。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的激光功率控制方法,采用全新的電流控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)激光器功率的控制,在確定激光器的額定工作電流后,只需對(duì)激光泵浦的工作電流進(jìn)行一次設(shè)定,即將激光泵浦的工作電流設(shè)定為額定工作電流,當(dāng)需要不同的輸出功率時(shí),只需調(diào)整激光泵浦在額定工作電流下的工作時(shí)長(zhǎng),而調(diào)整工作時(shí)長(zhǎng)相對(duì)于調(diào)整電流更加方便,對(duì)硬件的要求更低,且調(diào)整精度更高,可以實(shí)現(xiàn)輸出功率的高精度控制。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種激光器,如圖5所示,所述激光器包括控制模塊10、dac模塊20、伺服電路模塊30及激光泵浦40,其中,控制模塊10通過(guò)所述dac模塊20和所述伺服電路模塊30控制所述泵浦的輸出功率,在本實(shí)施例中,控制模塊10包括額定電流獲取單元11、目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)確定單元12和功率輸出控制單元13,下面對(duì)各單元進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在本實(shí)施例中,額定電流獲取單元11用于根據(jù)激光泵浦40在激光脈沖周期內(nèi)的額定功率獲取激光泵浦40的額定工作電流;進(jìn)一步地,所述額定電流獲取單元11具體用于:

通過(guò)所述dac模塊20和所述伺服電路模塊30控制激光泵浦40在初始電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述激光脈沖周期,獲取相應(yīng)的初始輸出功率;比較所述初始輸出功率和所述額定功率的大小;當(dāng)所述初始輸出功率等于所述額定功率時(shí),所述初始電流即為所述額定工作電流;當(dāng)所述初始輸出功率小于或大于所述額定功率時(shí),以一定的增量或減量動(dòng)態(tài)調(diào)整激光泵浦40的工作電流大小,使調(diào)整后的工作電流對(duì)應(yīng)的輸出功率等于額定功率,則所述調(diào)整后的工作電流即為所述額定工作電流。

具體地,在本實(shí)施例中,控制模塊10為激光器的cpu(centralprocessingunit,中央處理器),dac模塊20為dac芯片,在動(dòng)態(tài)調(diào)整過(guò)程中,通過(guò)激光器的cpu給dac芯片發(fā)送調(diào)整指令,dac芯片將這個(gè)調(diào)整指令轉(zhuǎn)換成模擬電壓,這個(gè)電壓值進(jìn)一步通過(guò)伺服電路模塊30控制恒流源輸出一定大小的工作電流至激光泵浦40,從而可實(shí)現(xiàn)激光泵浦40工作電流大小的調(diào)整;激光器的cpu一方面通過(guò)調(diào)整指令來(lái)改變激光泵浦40工作電流的大小,另一方面同時(shí)測(cè)量激光泵浦40輸出的功率大小,當(dāng)激光泵浦40輸出的功率大小到達(dá)額定功率p時(shí),那么此時(shí)激光泵浦40的工作電流就是額定工作電流。綜上所述,激光器的cpu可以通過(guò)給dac芯片發(fā)送指令來(lái)調(diào)整電流大小,同時(shí)激光器的cpu也可以通過(guò)指令來(lái)控制dac芯片關(guān)斷或者打開(kāi),當(dāng)控制恒流源輸出的電流值為0時(shí),等于就是關(guān)斷了激光泵浦40的電流,激光泵浦40停止工作;

由上可知cpu可以通過(guò)指令控制dac芯片,來(lái)達(dá)到控制激光泵浦40的工作電流的大小和持續(xù)作用時(shí)間,即通過(guò)數(shù)字化控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)激光輸出功率的控制,控制精度較高;此外,dac芯片分很多種類(lèi),根據(jù)不同的芯片有不同的指令協(xié)議,有串行或者并行的,本實(shí)施例的dac模塊20可根據(jù)需要選擇不同的dac芯片,并根據(jù)芯片型號(hào)制定相應(yīng)的通信協(xié)議。

在本實(shí)施例中,目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)確定單元12用于獲取目標(biāo)輸出功率和額定功率的比值,根據(jù)所述比值和所述激光脈沖周期得到目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)小于所述激光脈沖周期。

在本實(shí)施例中,功率輸出控制單元13用于控制激光泵浦40在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),使激光泵浦40在激光脈沖周期內(nèi)輸出所述目標(biāo)輸出功率;在本實(shí)施例中,所述功率輸出控制單元13具體用于:

在所述激光脈沖周期內(nèi)設(shè)定任意激光輸出的起始時(shí)間點(diǎn)和終止時(shí)間點(diǎn),所述終止時(shí)間點(diǎn)和起始時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間差等于所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng);通過(guò)所述dac模塊20和所述伺服電路模塊30,使激光泵浦40在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段內(nèi)以所述額定工作電流工作,使激光泵浦40在所述起始時(shí)間點(diǎn)和所述終止時(shí)間點(diǎn)之外的時(shí)間段中止工作。

進(jìn)一步地,參閱圖6,所述控制模塊10還包括校正單元14,用于對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正;在本實(shí)施例中,所述校正單元14具體用于通過(guò)所述dac模塊20和所述伺服電路模塊30使激光泵浦40在所述額定工作電流下工作,工作時(shí)長(zhǎng)為所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng),測(cè)量激光泵浦40在所述激光脈沖周期內(nèi)的實(shí)際輸出功率;根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率和所述實(shí)際輸出功率差值得到輸出誤差;根據(jù)所述激光脈沖周期、所述輸出誤差和所述目標(biāo)輸出功率得到校正系數(shù);根據(jù)所述校正系數(shù)對(duì)所述目標(biāo)工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行校正。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的激光器,在確定激光器的額定工作電流后,只需對(duì)激光泵浦40的工作電流進(jìn)行一次設(shè)定,當(dāng)需要不同的輸出功率時(shí),只需調(diào)整激光泵浦40在額定工作電流下的工作時(shí)長(zhǎng),而對(duì)工作時(shí)長(zhǎng)的控制更加精確,可以實(shí)現(xiàn)輸出功率的高精度控制,此外,由于控制采用數(shù)字化控制方式,控制精度較高。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有程序指令,具體如存儲(chǔ)非易失性軟件程序、非易失性計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序以及模塊等,當(dāng)激光器執(zhí)行所述程序指令時(shí),用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例中所述的激光功率控制方法,進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理,當(dāng)執(zhí)行所述方法步驟時(shí),具有上述方法實(shí)施例的技術(shù)效果。具體的,所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory,rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。未在本實(shí)施例中詳盡描述的技術(shù)細(xì)節(jié),可參見(jiàn)本申請(qǐng)方法實(shí)施例中所提供的方法。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述產(chǎn)品可執(zhí)行本申請(qǐng)方法實(shí)施例中所提供的方法,具備執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。未在本實(shí)施例中詳盡描述的技術(shù)細(xì)節(jié),可參見(jiàn)本申請(qǐng)方法實(shí)施例中所提供的方法。

需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明上述實(shí)施例中的控制模塊中的各個(gè)模塊可以集成在一個(gè)單元中,也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)物理存在,也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上模塊集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。上述以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)的集成的單元,可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)裝置(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)裝置等)或智能終端設(shè)備或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的部分步驟。

顯然,以上所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例,附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例,但并不限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍。本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)而言,其依然可以對(duì)前述各具體實(shí)施方式所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等效替換。凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu),直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理在本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)范圍之內(nèi)。

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