专利名称：激光器首脉冲抑制控制系统及激光器的制作方法
技术领域：
激光器首脉冲抑制控制系统及激光器
技术领域：
本实用新型涉及一种激光器脉冲控制系统，尤其涉及一种激光器首脉冲抑制控制 系统及激光器。
背景技术：
YAG激光器在进行激光标记时，为了使YAG激光器的激光光束输出、激光光束关闭 以及激光光束的强弱受计算机等控制设备控制信号的控制，一般采用声光调Q技术，将几 十兆赫高频振荡的电信号经过Q驱动功率放大器的调幅调制电路的调制放大后输入到Q 头，Q头中压电晶体将高频振荡的电信号耦合转化为超声波机械振动信号。激光光束从压电晶体表面的法线方向入射，当有高频振荡电信号时，光束偏离激 光谐振腔的轴向，不能形成激光振荡，阻止激光通过晶体，即激光光束关闭。当没有高频振 荡的电信号时，激光通过晶体，形成激光振荡，即激光光束输出。当调整Q头外部调制控制 信号电压(作用在Q驱动功率放大器的调幅调制电路，用于调制高频振荡电信号幅值)大 小时，高频振荡电信号也就随调制控制信号大小发生幅值变化，通过Q头的压电晶体就能 改变激光振荡的强弱，即改变激光光束输出强弱变化。当激光关闭后，再次开启激光时的第一个脉冲称为首脉冲，激光首脉冲能量比后 续的脉冲能量大很多。如果让Q头全部放开，首脉冲将造成在激光标记产品加工应用中首 点“很重”。为了解决这个问题，传统方法采用线性逐步释放开Q头的外部调制控制信号电 压的方法，即将激光首脉冲能量进行抑制控制，逐步释放，来解决该问题。由于传统方法采用固步线性逐步释放开Q头的外部调制控制信号电压方法，因为 Q头释放特性和Q驱动功率放大器的调幅调制电路特性存在非线性，引起激光首脉冲能量 逐步释放不呈线性，造成首脉冲抑制效果不佳。又因每个Q头释放特性和每个Q驱动功率放大器的调幅调制电路特性不一致，造 成批量生产中激光系统首脉冲抑制性能不一致；以上问题在激光雕刻对激光功率敏感的材料，例如手机按键时，合格率非常低，在 雕刻高档汽车按键等产品时，甚至不能满足客户需求，大大降低了激光器标记的质量。
实用新型内容有鉴于此，有必要针对上述激光首脉冲释放不成线性影响激光标记质量的问题， 提出一种使激光首脉冲线性释放的激光首脉冲抑制控制系统。此外，还提供一种使激光首脉冲线性释放的激光器。一种激光器首脉冲抑制控制系统，包括存储初始获取的抑制控制激光器首脉冲 功率按照预设线性规律释放的调制控制电压数组的调制控制电压存储模块；与所述调制控 制电压存储模块相连，按照设定时间间隔从调制控制电压存储模块依次调用调制控制电压 数组中的每一个调制控制电压的控制模块；与所述控制模块相连，依次接收每一个调制控 制电压并对其进行数模转换，转换为模拟调制控制电压的数模转换模块；以及与所述数模
4转换模块相连，将模拟调制控制电压输出，对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲 功率按照预设线性规律释放的输出模块。优选的，还包括与所述调制控制电压存储模块相连，初始获取抑制控制激光首脉 冲功率按照预设线性规律释放所对应的调制控制电压数组，并交由调制控制电压存储模块 进行存储的调制控制电压获取模块。优选的，所述调制控制电压获取模块包括在激光器开启时实时测量激光器首脉 冲功率的激光功率测量单元；以及与激光功率测量单元相连，根据激光功率测量单元测量 的激光首脉冲功率，测量激光器首脉冲功率按照预设线性规律变化时每个功率所对应的调 制控制电压的调制控制电压测量单元。优选的，所述调制控制电压数组为由所有调制控制电压依次组成的一维数组。优选的，所述输出模块将模拟调制控制电压输出到Q驱动功率放大器，通过Q驱动 功率放大器调幅调制电路对高频振荡电信号进行调幅调制，经调制控制电压调制的后的高 频振 荡电信号输入到带Q头的激光器腔体，控制激光器首脉冲输出与调幅调制电压对应的 能量，对激光器首脉冲进行抑制控制。一种激光器，包括Q头驱动器以及与Q头驱动器相连的带Q头激光器腔体，所述Q 头驱动器具有调幅调制电路，还包括与所述Q头驱动器相连的抑制控制激光器首脉冲按照 预设线性规律释放的激光器首脉冲抑制控制系统。优选的，所述激光器首脉冲抑制控制系统包括存储初始获取的抑制控制激光器 首脉冲功率按照预设线性规律释放的调制控制电压数组的调制控制电压存储模块；与所述 调制控制电压存储模块相连，按照设定时间间隔从调制控制电压存储模块依次调用调制控 制电压数组中的每一个调制控制电压的控制模块；与所述控制模块相连，依次接收每一个 调制控制电压并对其进行数模转换，转换为模拟调制控制电压的数模转换模块；以及与所 述数模转换模块相连，将模拟调制控制电压输出，对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器 首脉冲功率按照预设线性规律释放的输出模块。优选的，所述激光器首脉冲抑制控制系统还包括与所述调制控制电压存储模块 相连，初始获取抑制控制激光首脉冲功率按照预设线性规律释放所对应的调制控制电压数 组，并交由调制控制电压存储模块进行存储的调制控制电压获取模块。优选的，所述调制控制电压获取模块包括在激光器开启时实时测量激光器首脉 冲功率的激光功率测量单元；以及与激光功率测量单元相连，根据激光功率测量单元测量 的激光首脉冲功率，测量激光器首脉冲功率按照预设线性规律变化时每个功率所对应的调 制控制电压的调制控制电压测量单元。优选的，所述输出模块将模拟调制控制电压输出到Q驱动功率放大器，通过Q驱动 功率放大器调幅调制电路对高频振荡电信号进行调幅调制，经调制控制电压调制的后的高 频振荡电信号输入到带Q头的激光器腔体，控制激光器首脉冲输出与调幅调制电压对应的 能量，对激光器首脉冲进行抑制控制。上述激光器首脉冲抑制控制系统及激光器，在激光器每次开启时，不断依次调用 初始获取的抑制控制激光器首脉冲按照预设线性规律释放所对应的调制控制电压数组中 的所有调制控制电压，抑制控制激光器首脉冲每个时间间隔内输出与调制控制电压相对应 的按照预设线性规律变化的功率，从而有效的对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲线性释放，提高了激光 器打标的质量。
图1是一个实施例中激光首脉冲抑制控制系统结构示意图；图2是另一个实施例中的激光首脉冲抑制控制系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
进行详细描述。图1是一个实施例中激光首脉冲抑制控制系统结构示意图。该系统包括调制控制 电压存储模块100、控制模块200、数模转换模块300以及输出模块400。调制控制电压存储模块100用于存储初始获取的抑制控制激光器首脉冲按照预 设线性规律释放的调制控制电压数组。调制控制电压存储模块100中存储了加在Q驱动放大器调幅调制电路上用于调制 高频振荡信号对激光器首脉冲进行抑制控制的调制控制电压数组，该调制控制电压数组为 一维数组，数组中的调制控制电压抑制控制首脉冲按照预设线性规律释放。控制模块200用于按照设定时间间隔从调制控制电压存储模块100依次调出调制 控制电压数组中的每一个调制控制电压。控制模块200在激光器每次开启时，以查表的方式首先从调制控制电压存储模块 100存储的调制控制电压数组中调用第一个调制控制电压，对激光器首脉冲进行抑制控制。 设定时间间隔(可根据不同需求更改)后，再调用第二个调制控制电压，反复进行，直到将 所有调制控制电压依次全部调出，对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲按照预 设线性规律释放。数模转换模块300用于依次接收每一个调制控制电压并对其进行数模转换，转换 为模拟调制控制电压。输出模块400用于将模拟调制控制电压输出，对激光器首脉冲进行抑制控制。输出模块400用于将模拟调制控制电压输出到Q驱动功率放大器，通过Q驱动功 率放大器调幅调制电路对高频振荡电信号进行调幅调制。经调制控制电压调制的后的高频 振荡电信号输入到带Q头的激光器腔体，控制激光器首脉冲输出与调幅调制电压对应的能 量，从而对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲按照预设线性规律释放。图2是另一个实施例中的激光首脉冲抑制控制系统结构示意图，该实施例中系统 还包括调制控制电压获取模块500。调制控制电压获取模块500用于初始获取抑制控制激光首脉冲按照预设线性规 律释放所对应的调制控制电压数组交由调制控制电压存储模块100进行存储。该实施例中，调制控制电压获取模块500包括激光功率测量单元510和调制控制 电压测量单元520。激光功率测量单元510用于实时测量激光器开启时首脉冲的功率。调制控制电压 测量单元520根据激光功率测量单元510测量的激光首脉冲功率，测量激光器首脉冲功率 按照预设线性规律释放所对应的调制控制电压交由调制控制电压存储模块100进行存储。该实施例中，调制控制电压测量单元520测量正常出光的激光器，设定激光首脉冲功率按照0、1、2、……22(0为激光器将要出光的零界值，22为激光器首脉冲最大功率， 提前测量获得)的线性规律变化，调制控制电压测量单元520测量激光首脉冲每一个功率 所对应的加在Q驱动功率放大器调制调幅电路上的调制控制电压。其调制控制电压测量结 果如下表所示
权利要求一种激光器首脉冲抑制控制系统，其特征在于，包括存储初始获取的抑制控制激光器首脉冲功率按照预设线性规律释放的调制控制电压数组的调制控制电压存储模块；与所述调制控制电压存储模块相连，按照设定时间间隔从调制控制电压存储模块依次调用调制控制电压数组中的每一个调制控制电压的控制模块；与所述控制模块相连，依次接收每一个调制控制电压并对其进行数模转换，转换为模拟调制控制电压的数模转换模块；以及与所述数模转换模块相连，将模拟调制控制电压输出，对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲功率按照预设线性规律释放的输出模块。
2.根据权利要求1所述的激光器首脉冲抑制控制系统，其特征在于，还包括与所述 调制控制电压存储模块相连，初始获取抑制控制激光首脉冲功率按照预设线性规律释放所 对应的调制控制电压数组，并交由调制控制电压存储模块进行存储的调制控制电压获取模 块。
3.根据权利要求2所述的激光器首脉冲抑制控制系统，其特征在于，所述调制控制电 压获取模块包括在激光器开启时实时测量激光器首脉冲功率的激光功率测量单元；以及 与激光功率测量单元相连，根据激光功率测量单元测量的激光首脉冲功率，测量激光器首 脉冲功率按照预设线性规律变化时每个功率所对应的调制控制电压的调制控制电压测量 单元。
4.根据权利要求1所述的激光器首脉冲抑制控制系统，其特征在于，所述调制控制电 压数组为由所有调制控制电压依次组成的一维数组。
5.根据权利要求1所述的激光器首脉冲抑制控制系统，其特征在于，所述输出模块将 模拟调制控制电压输出到Q驱动功率放大器，通过Q驱动功率放大器调幅调制电路对高频 振荡电信号进行调幅调制，经调制控制电压调制的后的高频振荡电信号输入到带Q头的激 光器腔体，控制激光器首脉冲输出与调幅调制电压对应的能量，对激光器首脉冲进行抑制 控制。
6.一种激光器，包括Q头驱动器以及与Q头驱动器相连的带Q头激光器腔体，所述Q头 驱动器具有调幅调制电路，其特征在于，还包括与所述Q头驱动器相连的抑制控制激光器 首脉冲按照预设线性规律释放的激光器首脉冲抑制控制系统。
7.根据权利要求6所述的激光器，其特征在于，所述激光器首脉冲抑制控制系统包括 存储初始获取的抑制控制激光器首脉冲功率按照预设线性规律释放的调制控制电压数组 的调制控制电压存储模块；与所述调制控制电压存储模块相连，按照设定时间间隔从调制 控制电压存储模块依次调用调制控制电压数组中的每一个调制控制电压的控制模块；与所 述控制模块相连，依次接收每一个调制控制电压并对其进行数模转换，转换为模拟调制控 制电压的数模转换模块；以及与所述数模转换模块相连，将模拟调制控制电压输出，对激光 器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲功率按照预设线性规律释放的输出模块。
8.根据权利要求7所述的激光器，其特征在于，所述激光器首脉冲抑制控制系统还包 括与所述调制控制电压存储模块相连，初始获取抑制控制激光首脉冲功率按照预设线性 规律释放所对应的调制控制电压数组，并交由调制控制电压存储模块进行存储的调制控制 电压获取模块。
9.根据权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述调制控制电压获取模块包括在激 光器开启时实时测量激光器首脉冲功率的激光功率测量单元；以及与激光功率测量单元相连，根据激光功率测量单元测量的激光首脉冲功率，测量激光器首脉冲功率按照预设线性 规律变化时每个功率所对应的调制控制电压的调制控制电压测量单元。
10.根据权利要求7所述的激光器，其特征在于，所述输出模块将模拟调制控制电压输 出到Q驱动功率放大器，通过Q驱动功率放大器调幅调制电路对高频振荡电信号进行调幅 调制，经调制控制电压调制的后的高频振荡电信号输入到带Q头的激光器腔体，控制激光 器首脉冲输出与调幅调制电压对应的能量，对激光器首脉冲进行抑制控制。
专利摘要本实用新型涉及一种激光器首脉冲抑制控制系统和激光器，该系统包括存储初始获取的抑制控制激光器首脉冲功率按照预设线性规律释放的调制控制电压数组的调制控制电压存储模块；按照设定时间间隔从调制控制电压存储模块依次调用调制控制电压数组中的每一个调制控制电压的控制模块；依次接收每一个调制控制电压并对其进行数模转换，转换为模拟调制控制电压的数模转换模块；以及与所述数模转换模块相连，将模拟调制控制电压输出，对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲功率按照预设线性规律释放的输出模块。本实用新型调制控制电压有效的对激光器首脉冲进行抑制控制，使激光器首脉冲线性释放，提高了激光器标记的质量。
文档编号H01S3/16GK201732979SQ201020199609
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者何德乐, 吴华安, 唐铁锤, 盛辉, 蔡桓, 陆智勇 申请人:深圳泰德激光科技有限公司