固态激光器系统、固态激光器的控制方法与流程

1.本技术涉及工业检测和激光应用技术领域，具体涉及一种固态激光器系统、固态激光器的控制方法。


背景技术：

2.在工业加工检测设备或其它激光应用中，488nm氩离子激光器系统大量应用于检测设备中，以实现全息照相的功能。
3.相关技术中，现有的氩离子激光器发光源的核心部件就是充满氩气的管子，由氧化铍陶瓷做成，氩气管上施加有高电压，通过在其中两个空心电极之间产生很强的气体放电，来产生高密度的氩离子等离子体，氩气管周围产生磁场，通过更好的限制等离子体来提高输出功率。生产时，激光器通过安装腔内棱镜调整输出波长，需要一个复杂的控制电源作为输入，通过其控制电路来实现输出功率调整和自动调整电流实现功率补偿。然而，这种氩离子激光器系统器件结构复杂、能量转换效率较低、耗能高、冷却系统大、高压激发、安全性低，且工作寿命短，容易产生光功率衰减，无法保证准确、高效的输出，容易影响检测设备的使用效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术中氩离子激光器能量转换效率较低、安全性低，无法保证准确、高效的输出的技术问题，提供一种固态激光器系统、固态激光器的控制方法。
5.为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：本技术的第一方面提供一种固态激光器系统，包括控制器和与所述控制器相连接的固态激光发生器；所述控制器，用于接收控制信号，根据所述控制信号确定目标功率值和对应的数字量信息，发送所述数字量信息给所述固态激光发生器，并按照预设时间间隔发送查询指令给所述固态激光发生器；所述固态激光发生器，用于接收所述数字量信息，根据所述数字量信息确定输出功率值，根据所述输出功率值执行输出操作；同时，响应于所述查询指令，获取输出的实际功率值，并反馈给所述控制器；所述控制器，还用于接收所述实际功率值，根据所述目标功率值和所述实际功率值调整发送给所述固态激光发生器的数字量信息，以使得所述实际功率值与所述目标功率值保持一致。
6.可选的，所述控制器还用于：若连续预设次数接收到的所述实际功率值满足异常条件，发出提示信息，以提示用户设备异常；所述异常条件包括：所述实际功率值与所述目标功率值不一致。
7.可选的，所述固态激光发生器包括半导体激光发生器。
8.可选的，所述半导体激光发生器的输出波长包括488nm。
9.可选的，在所述根据所述目标功率值和所述实际功率值调整发送给所述固态激光发生器的数字量信息，以使得所述实际功率值与所述目标功率值保持一致时，所述控制器，用于：根据所述目标功率值和所述实际功率值，确定误差值，根据所述误差值确定对应的数字量信息差，根据所述数字量信息差更新所述数字量信息，以使得所述实际功率值与所述目标功率值保持一致。
10.本技术的第二方面提供一种固态激光器的控制方法，应用于如本技术的第一方面所述的固态激光器系统中，所述方法包括：控制器接收控制信号，根据所述控制信号确定目标功率值和对应的数字量信息，发送所述数字量信息给固态激光发生器，并按照预设时间间隔发送查询指令给所述固态激光发生器；所述固态激光发生器接收所述数字量信息，根据所述数字量信息确定输出功率值，根据所述输出功率值执行输出操作；同时，响应于所述查询指令，获取输出的实际功率值，并反馈给所述控制器；所述控制器接收所述实际功率值，根据所述目标功率值和所述实际功率值调整发送给所述固态激光发生器的数字量信息，以使得所述实际功率值与所述目标功率值保持一致。
11.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：本技术的方案中，利用控制器接收外部输入的控制信号，利用控制信号确定出目标功率值和对应的数字量信息，继而发送数字量信息给固态激光发生器，同时，按照预设时间间隔发送查询指令给固态激光发生器，为激光输出的准确性奠定了基础。利用固态激光发生器接收到数字量信息，继而根据数字量信息确定需要的输出功率值，再根据输出功率值执行输出操作，以完成控制输出，同时，固态激光发生器还响应于查询指令，获取输出的实际功率值并反馈给控制器，以供控制器进行校正。控制器在接收到实际功率值后，就可以根据目标功率值和实际功率值调整发送给固态激光发生器的数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致。如此，使用结构更加简单的固态激光发生器无需高压激发，既可以提高使用的安全性和输出效率，又可以降低功率损耗，并且，利用控制器的调整机制可以有效保证输出的准确性，给用户的使用提供了很大的便利。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本技术一个实施例提供的一种固态激光器系统的结构示意图。
14.图2是本技术另一个实施例提供的一种固态激光器的控制方法的流程图。
具体实施方式
15.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
16.由于488nm气体激光器基本采用氩离子激光器，工作物质为惰性气体氩，氩离子激发实现激光的发生。主要用于激光显示、信息处理激光光谱研究以及全息照相、光谱分析和医疗及工业加工等方面。但是，氩离子激光器器件结构复杂、成本较高、耗能量高、能量转换效率较低，同时工作寿命短，容易产生出光功率衰减，无法保证准确、高效的输出。
17.基于此，本技术的实施例提供一种固态激光器系统，如图1所示，该固态激光器系统可以包括控制器101和与控制器101相连接的固态激光发生器102。其中，控制器101，用于接收控制信号，根据控制信号确定目标功率值和对应的数字量信息，发送数字量信息给固态激光发生器102，并按照预设时间间隔发送查询指令给固态激光发生器102；固态激光发生器102，用于接收数字量信息，根据数字量信息确定输出功率值，根据输出功率值执行输出操作；同时，响应于查询指令，获取输出的实际功率值，并反馈给控制器101；控制器101，还用于接收实际功率值，根据目标功率值和实际功率值调整发送给固态激光发生器102的数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致。
18.其中，预设时间间隔的具体时间可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。
19.本实施例中，利用控制器接收外部输入的控制信号，利用控制信号确定出目标功率值和对应的数字量信息，继而发送数字量信息给固态激光发生器，同时，按照预设时间间隔发送查询指令给固态激光发生器，为激光输出的准确性奠定了基础。利用固态激光发生器接收到数字量信息，继而根据数字量信息确定需要的输出功率值，再根据输出功率值执行输出操作，以完成控制输出，同时，固态激光发生器还响应于查询指令，获取输出的实际功率值并反馈给控制器，以供控制器进行校正。控制器在接收到实际功率值后，就可以根据目标功率值和实际功率值调整发送给固态激光发生器的数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致。如此，使用结构更加简单的固态激光发生器无需高压激发，既可以提高使用的安全性和输出效率，又可以降低功率损耗，并且，利用控制器的调整机制可以有效保证输出的准确性，给用户的使用提供了很大的便利。
20.一些实施例中，上述控制器还用于：若连续预设次数接收到的实际功率值满足异常条件，发出提示信息，以提示用户设备异常；异常条件包括：实际功率值与目标功率值不一致。
21.具体实施时，为了确保控制器在接收实际功率值，根据目标功率值和实际功率值调整发送给固态激光发生器的数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致后，固态激光发生器能够根据调整后的数字量信息输出与目标功率值一致的实际功率值，以达到消除误差、校正实际输出功率的目的。可以在控制器进行过预设次数的调整后对实际功率值进行检测，若调整后连续预设次数的实际功率值与目标功率值还无法达到一致，则说明固态激光发生器发生了故障，无法根据调整后的数字量信息调整输出功率，此时，控制器可以发出提示信息给用户，以告知用户当前设备存在异常。
22.其中，提示信息可以是文字信息，也可以是语音信息，此处不作限定。
23.一些实施例中，在根据目标功率值和实际功率值调整发送给固态激光发生器的数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致时，控制器，具体可以用于：根据目标功率值和实际功率值，确定误差值，根据误差值确定对应的数字量信息差，根据数字量信息差更新数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致。如此，可以实现对输出的实际功率值的校正，确保固态激光器系统输出的激光能够满足使用需求。
24.应用时，上述固态激光发生器可以包括半导体激光发生器。
25.其中，半导体激光发生器的输出波长包括488nm。
26.半导体激光发生器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。半导体激光发生器的工作原理可以是通过电注入式的激励方式，由砷化镓（gaas）材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。半导体激光发生器具有以下特点：1）体积小，重量轻；2）驱动功率和电流较低；3）效率高、工作寿命长；4）可直接电调制；5）易于与各种光电子器件实现光电子集成；6）与半导体制造技术兼容；可大批量生产。
27.根据半导体激光发生器自身的特点，本技术提出的固态激光器系统能够实现488
±
2nm激光的高质量输出；同时具备体积小巧，功耗低，功率稳定性以及波束指向稳定性高等，易于通过控制实现代替氩离子激光器的应用。并且，固态激光器系统可以采用低电压激发，相比之下，半导体激光发生器的激励方式较为安全，并且效率比普通激光发生器高数十倍。同时，固态激光器系统器件结构简单，使用寿命长，可以有效的减少使用成本。与原有采用氩离子激光器的设备能够实现无感替换，不需要对设备的设置参数调整。
28.基于相同的技术构思，本技术的实施例提供一种固态激光器的控制方法，可以应用于如以上任意实施例所述的固态激光器系统中，如图2所示，该方法至少包括如下实施步骤：步骤21、控制器接收控制信号，根据控制信号确定目标功率值和对应的数字量信息，发送数字量信息给固态激光发生器，并按照预设时间间隔发送查询指令给固态激光发生器。
29.步骤22、固态激光发生器接收数字量信息，根据数字量信息确定输出功率值，根据输出功率值执行输出操作；同时，响应于查询指令，获取输出的实际功率值，并反馈给控制器。
30.步骤23、控制器接收实际功率值，根据目标功率值和实际功率值调整发送给固态激光发生器的数字量信息，以使得实际功率值与目标功率值保持一致。
31.具体的，本技术提供的固态激光器的控制方法的具体实施方式可以参考以上任意实施例所述的固态激光器系统的具体实施方式，此处不再赘述。
32.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
33.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
34.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部
分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
35.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。
36.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
37.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
38.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。