一种激光变脉宽保护系统技术方案

本发明专利技术提供一种激光变脉宽保护系统，包括激光器、激光电源、反射镜、聚光镜、工作尖、频率脉宽控制系统；频率脉宽控制系统与激光电源连接，激光电源连接激光器，激光器、反射镜、反射镜、聚光镜、反射镜、工作尖依次顺序连接构成激光传输光路。根据激光医疗设备预设的频率及脉宽，自动调整起始激光工作脉宽及脉宽变化率，同时监控温度值，从而动态调整，保护光学元件不被损坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光变脉宽保护系统，用于牙科激光医疗器械，产品属于医疗设备领域。
技术介绍
在激光医疗设备的使用过程中，由于水对特定红外波长的激光有强烈的吸收作用，因此在潮湿环境中以及对人体组织的作用过程中会产生剧烈的温升，会造成光学元件的损坏。利用控制激光脉宽的方式控制激光的所产生的温升速度，是解决这一问题的简便有效方法。采用预置脉宽变化方案，结合温度反馈消除温度急剧上升带来的破坏。激光器结构及光学系统中，激光器及工作物质、全反镜、输出镜、都属于光学元件，都镀有光学介质膜，在潮湿环境下，激光器工作时，介质膜层都会发热，温升剧烈就会造成损坏。反射镜、聚焦镜、工作尖，作为激光传输光路上的光学元件，同样镀有增透介质膜，同样容易损坏。而且工作尖由于会接触水雾及人体组织，端面易受污染，对于激光的吸收会很剧烈，剧烈的温升会带来其他的影响，影响系统的正常使用。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于设计一种激光变脉宽保护系统，在激光器的起始工作阶段，输出比实际设定值窄的脉宽，从而控制激光的输出功率，减缓由于激光功率过大引起的剧烈温升，同时监控温度值，从而动态调整，保护光学元件不被损坏。本专利技术所采用的技术方案是：提供一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：包括激光器、激光电源、反射镜、聚光镜、工作尖、频率脉宽控制系统；频率脉宽控制系统与激光电源连接，激光电源连接激光器，激光器、反射镜、反射镜、聚光镜、反射镜、工作尖依次顺序连接构成激光传输光路。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：其频率脉宽控制系统包括控制器、输入模块、光路温度反馈单元、工作温度反馈单元、频率脉宽调制单元，控制器分别与输入模块、光路温度反馈单元、工作温度反馈单元、频率脉宽调制单元电连接，输入模块、频率脉宽调制单元分别与激光电源电连接，光路温度反馈单元设置在激光传输光路上，工作温度反馈单元设置在工作尖上。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：频率脉宽控制系统还包括未知干扰测量单元、已知干扰输入单元、性能指标测量单元，控制器包括处理模块、适应机构模块、比较器模块，输入模块包括参考输入模块、给定指标模块；控制器分别与输入模块、光路温度反馈单元、工作温度反馈单元、频率脉宽调制单元电连接，输入模块、频率脉宽调制单元
分别与激光电源电连接；光路温度反馈单元设置在激光传输光路上，工作温度反馈单元设置在工作尖上；频率脉宽调制单元分别连接未知干扰测量单元、已知干扰输入单元、性能指标测量单元，性能指标测量单元还连接已知干扰输入单元、比较器模块、参考输入模块。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：频率脉宽控制系统的控制器为单片机、PLC、计算机。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：光路温度反馈单元与工作温度反馈单元都包括温度传感器，温度传感器为热敏电阻、PT电阻、温敏二极管、温敏三极管或红外温度探测器。本专利技术的有益效果如下：本专利技术设计的一种激光变脉宽保护系统，根据激光医疗设备预设的频率及脉宽，自动调整起始激光工作脉宽及脉宽变化率，在激光器的起始工作阶段，输出比实际设定值窄的脉宽，从而控制激光的输出功率，减缓由于激光功率过大引起的剧烈温升，同时监控温度值，从而动态调整，保护光学元件不被损坏。附图说明图1：激光变脉宽保护系统图图2：频率脉宽控制系统图图3：激光固定脉宽控制图图4：激光渐变增长脉宽控制图图5：自适应控制系统原理图具体实施方式如图1-5所示，图中包括：激光器1、激光电源2、反射镜(3、4、5)、聚光镜6、工作尖7、频率脉宽控制系统9、控制器11、输入模块12、光路温度反馈单元13、工作温度反馈单元14、频率脉宽调制单元15。处理模块111，适应机构模块112、比较器模块113、参考输入模块121、给定指标模块122、未知干扰测量单元16、已知干扰输入单元17、性能指标测量单元18。提供一种激光变脉宽保护系统，如图1-2所示，包括：激光器1、激光电源2、反射镜(3、4、5)、聚光镜6、工作尖7、频率脉宽控制系统9；频率脉宽控制系统9与激光电源2连接，激光电源2连接激光器1，激光器1、反射镜3、反射镜4、聚光镜6、反射镜5、工作尖7依次顺序连接构成激光传输光路。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其频率脉宽控制系统9包括：控制器11、输入模
块12、光路温度反馈单元13、工作温度反馈单元14、频率脉宽调制单元15；处理器11分别与输入模块12、光路温度反馈单元13、工作温度反馈单元14、频率脉宽调制单元15电连接，输入模块12、频率脉宽调制单元15分别与激光电源2电连接；光路温度反馈单元13设置在激光传输光路上，如可以设置在激光器1中，或可以设置在反射镜(3-5)、聚光镜上6；工作温度反馈单元14设置在工作尖7上。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其频率脉宽控制系统9包括：控制器11、输入模块12、光路温度反馈单元13、工作温度反馈单元14、频率脉宽调制单元15、未知干扰测量单元16、已知干扰输入单元17、性能指标测量单元18；控制器11包括处理模块111，适应机构模块112、比较器模块113；输入模块12包括参考输入模块121、给定指标模块122；处理器11分别与输入模块12、光路温度反馈单元13、工作温度反馈单元14、频率脉宽调制单元15电连接，输入模块12、频率脉宽调制单元15分别与激光电源2电连接。光路温度反馈单元13设置在激光传输光路上，如可以设置在激光器1中，或可以设置在反射镜(3-5)、聚光镜上6；工作温度反馈单元14设置在工作尖7上。频率脉宽调制单元15分别连接未知干扰测量单元16、已知干扰输入单元17、性能指标测量单元18；性能指标测量单元18还连接已知干扰输入单元17、比较器模块113、参考输入模块121。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，光路温度反馈单元13与工作温度反馈单元14都包括温度传感器，温度传感器可采用热敏电阻、PT电阻、温敏二极管、温敏三极管、红外温度探测器等。如上所述的一种激光变脉宽保护系统，其频率脉宽控制系统9包括控制器11、输入模块12、光路温度反馈单元13、工作温度反馈单元14、频率脉宽调制单元15；控制器11采用单片机、PLC、计算机等。提供一种激光变脉宽保护系统，包括：激光器1、激光电源2、反射镜(3、4、5)、聚光镜6、工作尖7、频率脉宽控制系统9；频率脉宽控制系统9与激光电源2电连接，激光电源2连接激光器1，激光器1、反射镜3、反射镜4、聚光镜6、反射镜5、工作尖7依次顺序连接构成激光传输光路，激光器1发出激光，经反射镜3、反射镜4、聚光镜6、反射镜5最后到达工作尖7。由激光所产生的温升与工作环境，例如湿度，以及激光工作的时间，模式，冷却条件都相关。当环境湿度增大，以及激光光学元件老化，激光器内部元件温升就会加快，或者当激光器长时间工作，内部保持温度较高时，温升就会不很剧烈。因此加入7内部温度传感器，用于监测激光器及内部光路元件温度，合理的调整激光脉宽保护方案。工作尖是治疗过程中与外部接触的元件，灰尘、水以及其他污染物的粘附，都会在激光
作用其表面时产生不同的温度反应。因此加入外温度传感器，用于监测工作尖的实时温度，并对激光脉宽合理调整，保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：包括激光器、激光电源、反射镜、聚光镜、工作尖、频率脉宽控制系统；频率脉宽控制系统与激光电源连接，激光电源连接激光器，激光器、反射镜、反射镜、聚光镜、反射镜、工作尖依次顺序连接构成激光传输光路。

【技术特征摘要】
1.一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：包括激光器、激光电源、反射镜、聚光镜、工作尖、频率脉宽控制系统；频率脉宽控制系统与激光电源连接，激光电源连接激光器，激光器、反射镜、反射镜、聚光镜、反射镜、工作尖依次顺序连接构成激光传输光路。2.根据权利要求1所述的一种激光变脉宽保护系统，其特征在于：其频率脉宽控制系统包括控制器、输入模块、光路温度反馈单元、工作温度反馈单元、频率脉宽调制单元，控制器分别与输入模块、光路温度反馈单元、工作温度反馈单元、频率脉宽调制单元电连接，输入模块、频率脉宽调制单元分别与激光电源电连接，光路温度反馈单元设置在激光传输光路上，工作温度反馈单元设置在工作尖上。3.根据权利要求2所述的一种激光变脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭辉，张玉峰，
申请(专利权)人：北京牙科通医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11