一种激光器及其输出功率矫正方法和装置制造方法及图纸

本申请适用于激光器领域，提供了一种激光器及其输出功率矫正方法和装置。装置包括依次电连接的功率模拟量输入端口、模数转换器、输出功率矫正模块和功率输出端口，其中，功率模拟量输入端口用于接收功率模拟量；模数转换器用于将功率模拟量转换为功率数字信号；输出功率矫正模块用于将功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正；功率输出端口用于输出矫正后的输出功率。本申请可以根据功率输出要求配置成任意曲线形式的控制，可以从根本上矫正激光器功率输出，保证客户对功率输出的曲线要求，输出功率的精度，稳定性高。稳定性高。稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器及其输出功率矫正方法和装置


[0001]本申请属于激光器领域，尤其涉及一种激光器及其输出功率矫正方法和装置。

技术介绍

[0002]目前，现有激光器一般使用线性函数来控制激光器的输出功率，即激光器的输出功率要求根据输入模拟量成对应比例关系。然而，激光器输出功率曲线主要取决于光学器件特性和外部硬件电路。外部硬件电路的特点是器件在低功率时非线性输出，在高功率时一般为线性输出；光学器件特性本质上属于非线性，这就决定了在整个功率范围内，激光器的功率输出一般为非线性输出。即，在整个功率范围内，由于激光器中光学器件的非线性特性和硬件电路的响应特性，很难确保激光器的输出功率与输入模拟量成固定比例关系，导致激光器的输出功率偏差太大，影响输出功率的精度，从而导致在激光器的应用中造成影响。例如，在激光切割应用中，激光器输出功率偏大可能会切割到模具或工作台等非切割物；激光器输出功率偏小可能切割不彻底导致不能完全切断现象。再比如在激光打标中，激光打标对打标的深度一般有严格要求，而激光器输出功率的精度决定了打标深度的准确性。综上应用分析，提高激光器输出功率的精度可以显著提高激光器的应用效果。目前一般要求激光器的输出功率要精确到5W级别。
[0003]然而，现有的激光器，由于其非线性原因，根据输入功率的范围很难调整到需要输出的功率值，甚至无法输出所需功率值，轻者影响设备使用效率、应用效果和用户满意度，更甚者可能造成在某段功率范围内无法使用现象。
[0004]此外，现有激光器功率输出过程中依旧采用线性拟合实现激光功率输出矫正，虽然，这种方式可以实现一定的矫正效果，但是只适用于特定的非线性模式，当激光输出的非线性模式改变后，相应的矫正方法也会改动，这就意味着不同的激光器存在不同的非线性模式，需要匹配不同的线性拟合模式，一致性较差。
[0005]因此，本申请采用查表法，实现点对点的功率输出，即可以根据功率输出要求配置成任意曲线形式的控制，提高激光器输出功率精度，其精确度可达1W，同时，也可以解决一致性问题，实现通用性。

技术实现思路

[0006]本申请实施例在于提供一种激光器及其输出功率矫正方法和装置，旨在解决输出功率很难实现输入与输出的线性关系，导致低功率时激光器的输出功率偏差太大，影响输出功率的精度，从而导致在激光器的应用中造成影响的问题。
[0007]第一方面，本申请提供了一种激光器的输出功率矫正装置，包括依次电连接的功率模拟量输入端口、模数转换器、输出功率矫正模块和功率输出端口，其中，
[0008]所述功率模拟量输入端口用于接收功率模拟量；
[0009]所述模数转换器用于将功率模拟量转换为功率数字信号；
[0010]所述输出功率矫正模块用于将功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表
的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正；
[0011]所述功率输出端口用于输出矫正后的输出功率。
[0012]进一步地，所述输出功率矫正模块是基于FPGA的输出功率矫正模块；
[0013]所述输出功率矫正模块包括矫正子模块和与模数转换器电连接的滤波模块，其中，所述滤波模块用于对功率数字信号进行平滑滤波处理；
[0014]所述矫正子模块用于将平滑滤波处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。
[0015]或者，进一步地，所述输出功率矫正模块包括矫正子模块、时钟子模块和分别与矫正子模块和时钟子模块电连接的信号同步子模块，其中，
[0016]所述时钟子模块用于产生激光器的输出功率矫正装置的系统时钟；
[0017]所述信号同步子模块用于根据系统时钟对功率数字信号做同步处理；
[0018]所述矫正子模块用于将同步处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。
[0019]进一步地，所述输出功率矫正模块还包括与信号同步子模块电连接的滤波模块，其中，
[0020]所述滤波模块用于对同步处理后的功率数字信号进行平滑滤波处理；
[0021]所述矫正子模块用于将平滑滤波处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。
[0022]进一步地，所述输出功率矫正模块还与上位机连接，输出功率矫正模块实时接收上位机的控制，对矫正后的输出功率进行补偿；
[0023]所述输出功率矫正模块还包括与矫正子模块和上位机电连接的补偿模块，用于接收上位机的控制对矫正后的输出功率进行补偿调整。
[0024]第二方面，本申请提供了一种激光器，所述激光器包括如所述激光器的输出功率矫正装置。
[0025]第三方面，本申请提供了一种激光器的输出功率矫正方法，所述方法包括：
[0026]S101、接收功率模拟量；
[0027]S102、将功率模拟量转换为功率数字信号；
[0028]S103、将功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正；
[0029]S104、输出矫正后的输出功率。
[0030]进一步地，所述S103具体包括：
[0031]根据系统时钟对功率数字信号做同步处理；
[0032]将同步处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出
功率进行矫正。
[0033]进一步地，所述S103具体包括：
[0034]对功率数字信号进行平滑滤波处理；
[0035]将平滑滤波处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。
[0036]进一步地，所述S103具体包括：
[0037]对同步处理后的功率数字信号进行平滑滤波处理；
[0038]将平滑滤波处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。
[0039]进一步地，所述S103之后，所述方法还包括：接收上位机的控制对矫正后的输出功率进行补偿调整。
[0040]在本申请实施例中，由于输出功率矫正模块将功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。因此可以根据功率输出要求配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器的输出功率矫正装置，其特征在于，包括依次电连接的功率模拟量输入端口、模数转换器、输出功率矫正模块和功率输出端口，其中，所述功率模拟量输入端口用于接收功率模拟量；所述模数转换器用于将所述功率模拟量转换为功率数字信号；所述输出功率矫正模块用于将功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正；所述功率输出端口用于输出矫正后的输出功率。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出功率矫正模块是基于FPGA的输出功率矫正模块；所述输出功率矫正模块包括矫正子模块、时钟子模块和分别与矫正子模块和时钟子模块电连接的信号同步子模块，其中，所述时钟子模块用于产生激光器的输出功率矫正装置的系统时钟；所述信号同步子模块用于根据系统时钟对功率数字信号做同步处理；所述矫正子模块用于将同步处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正；或者，所述输出功率矫正模块包括矫正子模块和与模数转换器电连接的滤波模块，其中，所述滤波模块用于对功率数字信号进行平滑滤波处理；所述矫正子模块用于将平滑滤波处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输出功率矫正模块还包括与信号同步子模块电连接的滤波模块，其中，所述滤波模块用于对同步处理后的功率数字信号进行平滑滤波处理；所述矫正子模块用于将平滑滤波处理后的功率数字信号转换成预设的输入输出功率查找表的地址，根据所述地址在预设的输入输出功率查找表中匹配出对应的矫正后的输出功率，从而实现对输出功率进行矫正。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟方，吕世超，周玉江，王英，蒋峰，
申请(专利权)人：深圳市创鑫激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：