【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光输出功率监测领域，具体地说是一种多波长ld激光功率的安全监测方法。
技术介绍
1、激光技术自20世纪60年代问世以来，凭借其高亮度、高方向性和高单色性等特点，在科研、工业、医疗等多个领域得到了普遍应用。激光输出功率作为评估激光设备性能的关键指标之一，其稳定性和准确性对于保障实验数据的可靠性、提高工业加工质量以及确保医疗手术的安全性等方面都具有重要意义。因此，对激光输出功率进行实时监测成为了激光技术应用中的一项重要任务。
2、传统技术中，对激光输出功率的监测往往依赖于对激光器本身电气参数的测量和控制，但这种方法容易受到工艺和器件误差、长时间运行后的性能变化等多种因素的影响，导致监测结果不准确。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种多波长ld激光功率的安全监测方法，以解决现有技术中对激光输出功率的监测往往依赖于对激光器本身电气参数的测量和控制，但这种方法容易受到工艺和器件误差、长时间运行后的性能变化等多种因素的影响，导致监测结果不准确的问题。
2、一种多波长ld激光功率的安全监测方法，包括以下步骤：
3、步骤一：从多波长光源耦合合成的光束中分离出5％激光作为监测光，将监测光重定向至监视器光电二极管；
4、步骤二：利用放大器放大由监视器光电二极管产生的光电流，并将放大后的信号同时耦合至激光安全电路和激光功率数据采集电路；
5、步骤三：在激光功率数据采集电路中，通过监测放大后的电压信号来确定
6、步骤四：在激光安全电路中，设置最大输出功率阈值和最大脉冲时间限制，以监测激光脉冲的功率和时间，并在超过预设阈值时停止所有ld激光器的输出。
7、优选的，在激光功率数据采集电路中，采用高速pin光电二极管和高速精密高阻抗放大器对监测光进行测量，通过运算放大器施加恒定电压vref于监视器二极管上，以产生与感光水平成正比的输出信号vm。
8、优选的，还包括通过选择增益电阻r1来设定tia的输出电压vmonitor，并确保tia电源电压具有足够的冗余，以满足全激光功率下的电压输出要求。
9、优选的，在激光功率数据采集电路中，使用高精度电阻器组合替代单一高精度大阻值电阻，以提高测量精度并降低温漂影响。
10、优选的，在激光安全电路中，使用rc低通滤波器对tia输出电压的短信号进行滤波，以防止瞬时信号导致的错误报警，并通过分压器将安全输出电压vm限制在激光安全电路的电压输入范围内。
11、优选的，还包括在激光安全电路中，将tia生成的信号vm与阈值电压进行比较，以监测输出功率，并在超过阈值时停止所有ld激光器的输出。
12、优选的，还包括在激光安全电路中，通过启动和测量定时器来完成激光脉冲持续时间的安全检查，并在超过预设脉冲时间时停止所有ld激光器的输出。
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
14、通过在耦合后输出中分离出一小部分激光并重定向到监视器光电二极管(md)上，可以实时、准确地测量激光的实际输出功率，使用高速pin光电二极管和高速精密高阻抗放大器(opamp)的组合，确保了测量过程的快速响应和高精度，通过tia电路和电阻选择，以及采用等效电阻器来减少温漂对测量精度的影响，进一步提高了监测系统的稳定性和准确性；
15、激光安全电路包含对最大输出功率和最大脉冲时间的双重限制，确保了激光器的安全运行，通过使用rc低通滤波器来防止瞬时信号引起的错误报警，提高了系统的抗干扰能力，通过启动和测量定时器来完成激光脉冲持续时间的安全检查，确保了激光脉冲时间不超过预设的安全范围；
16、通过分别监测输出功率和脉冲时间，可以在单个故障情况下确保设备的安全运行，一旦监测到输出功率或脉冲时间超过预设的安全阈值，设备将直接停止所有ld激光器的输出，从而有效避免潜在的安全风险，这种双重监测机制提高了设备的整体安全性和可靠性，使其在各种应用场景下都能保持稳定的性能。
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1.一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，在激光功率数据采集电路中，采用高速PIN光电二极管和高速精密高阻抗放大器对监测光进行测量，通过运算放大器施加恒定电压VRef于监视器二极管上，以产生与感光水平成正比的输出信号VM。
3.如权利要求2所述一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，还包括通过选择增益电阻R1来设定TIA的输出电压VMonitor，并确保TIA电源电压具有足够的冗余，以满足全激光功率下的电压输出要求。
4.如权利要求1所述一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，在激光功率数据采集电路中，使用高精度电阻器组合替代单一高精度大阻值电阻，以提高测量精度并降低温漂影响。
5.如权利要求1所述一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，在激光安全电路中，使用RC低通滤波器对TIA输出电压的短信号进行滤波，以防止瞬时信号导致的错误报警，并通过分压器将安全输出电压VM限制在激光安全电路的电压输入范围内。>
6.如权利要求1所述一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，还包括在激光安全电路中，将TIA生成的信号VM与阈值电压进行比较，以监测输出功率，并在超过阈值时停止所有LD激光器的输出。
7.如权利要求1所述一种多波长LD激光功率的安全监测方法，其特征在于，还包括在激光安全电路中，通过启动和测量定时器来完成激光脉冲持续时间的安全检查，并在超过预设脉冲时间时停止所有LD激光器的输出。
...【技术特征摘要】
1.一种多波长ld激光功率的安全监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种多波长ld激光功率的安全监测方法，其特征在于，在激光功率数据采集电路中，采用高速pin光电二极管和高速精密高阻抗放大器对监测光进行测量，通过运算放大器施加恒定电压vref于监视器二极管上，以产生与感光水平成正比的输出信号vm。
3.如权利要求2所述一种多波长ld激光功率的安全监测方法，其特征在于，还包括通过选择增益电阻r1来设定tia的输出电压vmonitor，并确保tia电源电压具有足够的冗余，以满足全激光功率下的电压输出要求。
4.如权利要求1所述一种多波长ld激光功率的安全监测方法，其特征在于，在激光功率数据采集电路中，使用高精度电阻器组合替代单一高精度大阻值...
【专利技术属性】
技术研发人员：明东，刘秀云，刘德君，王斌哲，孙长城，杨茗杰，王清平，邢国强，许敏鹏，薛胜勃，房健慧，
申请(专利权)人：脑机交互与人机共融海河实验室，
类型：发明
国别省市：
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