一种激光器输出功率的反馈系统的制作方法

本发明属于光纤及激光技术领域，具体涉及一种激光器输出功率的反馈系统。

背景技术：

目前，激光器因其体积小、结构简单、光束稳定性强等优点，越来越受到人们的喜爱，但现有的激光器也存在缺点：第一，激光功率计价格昂贵，通常情况下客户不会单独购买激光功率计，所以无法检测激光器输出功率；第二，一些廉价的激光功率计检测精度不高，无法满足客户的需求；第三，传统的激光器的输出功率检测方法过于复杂，设置成本过高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明以提供一种激光器输出功率的反馈系统，可以方便的内置在激光器的内部以检测激光器的输出功率并反馈给客户，结构简单且生产成本不高，解决了激光器在没有激光功率计情况下无法确定输出功率的现实问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种激光器输出功率的反馈系统，包括光电采集模块、多通道模拟开关模块、adc采集模块、区间算法模块和输出功率反馈模块；

所述光电采集模块根据激光器发出的光信号的强弱程度输出对应数值的电压信号；

所述多通道模拟开关模块根据所述光电采集模块输出的电压信号以选择不同通道的光电放大电压输出；

所述adc采集模块用于循环采集所述多通道模拟开关模块的所有通道输出的光电放大电压；

所述区间算法模块根据来自所述adc采集模块采集到的光电放大电压计算得出对应的激光器的输出功率值；

所述输出功率反馈模块将所述区间算法模块计算得出的输出功率值进行对外反馈。

在其中一个实施例中，包括数字电位器模块，所述数字电位器模块串联在所述光电采集模块和多通道模拟开关模块之间，所述数字电位器模块通过改变自身的阻值将来自所述光电采集模块的电压信号进行增益处理后，再输入到所述多通道模拟开关模块。

在其中一个实施例中，包括mcu微控制器，所述mcu微控制器包括adc采集模块、区间算法模块和输出功率反馈模块，所述adc采集模块、区间算法模块和输出功率反馈模块受控于所述mcu微控制器。

在其中一个实施例中，所述输出功率反馈模块包括网口通讯模块，所述网口通讯模块与安装有人机交互软件的电脑端连接以向客户反馈激光器的输出功率值。

在其中一个实施例中，所述输出功率反馈模块还包括dac输出模块，所述dac输出模块将激光器的输出功率值以模拟电压的形式反馈给客户端。

与现有技术相比，本发明提供的一种激光器输出功率的反馈系统，通过设置光光电采集模块、多通道模拟开关模块、adc采集模块、区间算法模块和输出功率反馈模块可以很好的显示激光器作业时的输出功率值，便于使用人员观察并了解激光器的工作状况，同时，该系统结构简单，制作成本相对低廉，且内置于激光器的内部，深受使用者的喜爱；其次，通过设置网口通讯模块和dac输出模块，使得本系统可以采用多种输出模式将计算得出的激光器输出功率进行对外反馈，方便使用者进行了解。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图；

图2为本发明中的激光器输出功率参数和功率模拟电压参数的设定示意图；

图3为包含本发明的客户端的功率显示画面截图。

具体实施方式

如图1所示，一种激光器输出功率的反馈系统，包括光电采集模块1、多通道模拟开关模块3、adc采集模块4、区间算法模块5和输出功率反馈模块；

优选的，还包括mcu微控制器10，mcu微控制器10包括adc采集模块4、区间算法模块5和输出功率反馈模块，adc采集模块4、区间算法模块5和输出功率反馈模块均受控于mcu微控制器10；

光电采集模块1根据激光器发出的光信号的强弱程度输出对应数值的电压信号并将该信号输送至多通道模拟开关模块3；

多通道模拟开关模块3根据光电采集模块1输出的电压信号以选择不同通道的光电放大电压输出，具体为多通道模拟开关模块3配合相应的微控制器通过控制模拟开关的通道使能引脚，以使得多通道模拟开关模块3选择与光电采集模块1输出的电压信号相匹配的不同通道的光电放大电压输出；

mcu微控制器10控制adc采集模块4循环采集多通道模拟开关模块3的所有通道输出的光电放大电压；

区间算法模块5接收并根据来自adc采集模块4采集到的光电放大电压计算得出对应的激光器的输出功率值；

输出功率反馈模块将区间算法模块5计算得出激光器的的输出功率值进行对外反馈；

具体的，输出功率反馈模块包括网口通讯模块6和dac输出模块9，网口通讯模块6可以与安装有人机交互软件的电脑端7连接通讯以此向客户反馈激光器的输出功率值；另一方面，dac输出模块9可以将激光器的输出功率值以模拟电压的形式反馈给客户端8，因此，通过设置网口通讯模块6和dac输出模块9，使得本发明提供的一种激光器输出功率的反馈系统可以采用两种甚至是多种输出模式将计算得出的激光器输出功率进行对外反馈，方便使用者及时了解激光器的输出功率值，便于对激光器的工作状态进行管控。

优选的，还包括数字电位器模块2，数字电位器模块2串联在光电采集模块1和多通道模拟开关模块3之间，数字电位器模块2配合相应的微控制器自动调节改变自身的阻值将来自光电采集模块1的电压信号进行增益处理后，再输入到多通道模拟开关模块3；例如：来自光电采集模块1的电压信号被数字电位器模块2进行调节光电放大电压增益，使单个光模块(假设模块满功率2000w)功率输出0w-2000w对应光电放大电压为0v-3v。

如图2和3所示，把激光器输出功率范围平均分为10个区间，即0％，10％，20％...100％功率。出厂前用功率计标定出功率区间点的功率填入“功率参数设置”，同时用电压探头测量光电放大电压填入对应“电压参数设置”。上述参数设置完成后，激光器控制系统可以实时计算并显示当前激光器的输出功率。

例如：假设激光器输出功率范围是0w-2000w，约定给客户反馈的功率模拟电压范围是0v-4v，如果激光器输出功率为1000w时，就反馈输出2v功率模拟量，如果模拟量为4v，则表示当前输出功率为2000w，如果模拟量大于4v，则表示当前输出功率超过2000w。

具体的计算过程如下：

假设：激光器连续输出激光状态下，“adc采集模块”检测到当前“光电放大电压vpd＝2.35v”。

计算步骤：

1、极限值判断；如果光电放大电压vpd<0.1v，不计算激光输出功率；如果光电放大电压vpd>3.0v，也无需计算激光输出功率，直接判定为最大激光功率值。

2、参考图2中的电压参数设置部分，寻找区间范围和区间点得知：{2.35v被包含在2.17v～2.48v区间内}

3、电压同比例放大1000倍得到：{2350被包含在2170～2480区间内}

4、参考图2中的功率参数设置部分，电压的2.17v～2.48v区间对应功率的1510w～1715w区间，进而计算电压-功率系数fvp；{fvp＝(1715-1510)/(2480-2170)＝0.661}

5、计算激光输出功率p：{p＝((2350-2170)*0.661)+1510＝1628.98w≈1628w}

由上述计算过程可知，当激光器的“adc采集模块”检测到当前“光电放大电压vpd＝2.35v时，激光器此时的输出功率为1628w，同时考虑到激光功率计本身会受温度影响产生功率波动，其次光电放大电压vpd也会有微小波动，因此，该系统整机功率监控精度<2％。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。