一种激光器功率快速稳定的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及二氧化碳轴快流激光器，特别涉及一种激光器功率快速稳定的方法，体为依靠计算激光器腔体内部输入输出的气量建立数学模型对于激光器腔体内部气体的快速换气控制实现激光功率快速稳定的方法。
【背景技术】
[0002]轴快流二氧化碳激光器在工作时需要将二氧化碳、氮气和氦气按照一定的比例混合，然后输入激光器内腔，混合后的气体即工作气体。工作气体在高速风机的推动下，在激光器腔体内快速循环运动。当气体循环运动达到平衡点后，在高能电场的激励下发生电光转换，产生激光。现有技术中，工作气体从进入激光器腔体至达到腔体气压(即工作压力)的平衡时间长，腔体实际工作气体纯度低，从而直接造成激光器放电不稳，功率不稳定等情况，间接地增加了激光器的使用成本。
[0003]目前，国内部分厂家也尝试对激光器功率的快速稳定方法进行改进，但实际效果没有明显的改善。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种激光器功率快速稳定的方法，通过对激光器腔体的测量以及电气元器件的精准控制建立的数学模型，实现对激光器腔体内部工作气体压力控制，实时控制激光器腔体气体的变化，并且能方便的修改各种参数，快速准确的实现激光器腔体的气量控制，使激光器功率快速稳定。
[0005]本发明为实现上述目的所采用的技术方案为:
一种激光器功率快速稳定的方法，包括激光器的激光谐振腔，于该激光谐振腔上按工作气体进给方向依次设有两进气支路、两出气支路，于该两进气支路上分别设有一第一电磁阀、一第二电磁阀，于该两出气支路上分别设有一第三电磁阀、一第四电磁阀，通过控制该四个电磁阀的开启时间使该激光谐振腔内的工作气体快速达到工作压力，从而使激光器功率快速稳定，公式为，其中，设定所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀处的工作气体流量分别为V1' v2、％和V 4，设定该第一电磁阀至第四电磁阀开启的时间分别为&至14。
[0006]当所述激光谐振腔内的工作气体达到工作压力时，该第二电磁阀、第四电磁阀为常开状态，即当工作气体达到工作压力后，t2=t4=t，t1= (V2-V4) *t/V1+V3*t3/V1o
[0007]所述工作气压为80mbar至120mbar。
[0008]所述第一电磁阀、第三电磁阀型号相同，其孔径为2mm。
[0009]所述第二电磁阀、第四电磁阀型号相同，其孔径为4_。
[0010]所述两进气支路的另一端连接到一储气罐上，该储气罐的进气端上设有一总进气控制阀，该储气罐的压力调节范围为1.5bar至2bar。
[0011]将所述公式应用到PLC算法中，工作气体换气的快慢通过输入数值控制，设定ti，即可得出相应的t3。
[0012]按工作气体输送方向，于该总进气控制阀的前端设有一单向调节阀。
[0013]当储气罐中的压力小于1.5bar时，所述总进气控制阀开启。
[0014]当储气罐中的压力大于2bar时，所述总进气控制阀关闭。
[0015]本发明的有益效果为:本发明结构合理巧妙，工艺成熟，通过对激光器腔体的测量以及电气元器件的精准控制建立的数学模型，实现对激光器腔体内部工作气体压力控制，实时控制激光器腔体气体的变化，并且能方便的修改各种参数，快速准确的实现激光器腔体的气量控制，使激光器功率快速稳定。
[0016]下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
【附图说明】
[0017]图1是本发明中激光器的结构简图。
【具体实施方式】
[0018]实施例:如图1所示，本发明一种激光器功率快速稳定的方法，包括激光器的激光谐振腔1，于该激光谐振腔I上按工作气体进给方向依次设有两进气支路、两出气支路，于该两进气支路上分别设有一第一电磁阀2、一第二电磁阀3，于该两出气支路上分别设有一第三电磁阀4、一第四电磁阀5，通过控制该四个电磁阀的开启时间使该激光谐振腔I内的工作气体快速达到工作压力，从而使激光器功率快速稳定，公式为:VdTAWWV4^T4，其中，设定所述第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4和第四电磁阀5处的工作气体流量分别为\、V2, VjP V 4，设定该第一电磁阀2至第四电磁阀5开启的时间分别为&至七4。
[0019]当所述激光谐振腔I内的工作气体达到工作压力时，该第二电磁阀3、第四电磁阀5为常开状态，即当工作气体达到工作压力后，t2=t4=t，t1= (V2-V4) *t/V1+V3*t3/V1o当第二电磁阀3和第四电磁阀5为常开状态时，t为激光器功率稳定后，激光器的使用时间，可以根据实际使用需要设定。
[0020]所述工作气压为80mbar至120mbar。
[0021]所述第一电磁阀2、第三电磁阀4型号相同，其孔径为2mm。
[0022]所述第二电磁阀3、第四电磁阀5型号相同，其孔径为4mm。
[0023]所述两进气支路的另一端连接到一储气罐6上，该储气罐6的进气端上设有一总进气控制阀7，该储气罐6的压力调节范围为1.5bar至2bar。
[0024]将所述公式应用到PLC算法中，工作气体换气的快慢通过输入数值控制，设定&，即可得出相应的t3。
[0025]按工作气体输送方向，于该总进气控制阀7的前端设有一单向调节阀8。
[0026]当储气罐6中的压力小于1.5bar时，所述总进气控制阀7开启。
[0027]当储气罐6中的压力大于2bar时，所述总进气控制阀7关闭。
[0028]本发明结构合理巧妙，工艺成熟，通过对激光器腔体的测量以及电气元器件的精准控制建立的数学模型，实现对激光器腔体内部工作气体压力控制，实时控制激光器腔体气体的变化，并且能方便的修改各种参数，快速准确的实现激光器腔体的气量控制，使激光器功率快速稳定。
[0029]如本发明实施例所述，与本发明相同或相似结构的其他激光器功率快速稳定的方法，均在本发明保护范围内。
【主权项】
1.一种激光器功率快速稳定的方法，包括激光器的激光谐振腔，其特征在于:于该激光谐振腔上按工作气体进给方向依次设有两进气支路、两出气支路，于该两进气支路上分别设有一第一电磁阀、一第二电磁阀，于该两出气支路上分别设有一第三电磁阀、一第四电磁阀，通过控制该四个电磁阀的开启时间使该激光谐振腔内的工作气体快速达到工作压力，从而使激光器功率快速稳定，公式为，其中，设定所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀处的工作气体流量分别为V V2, %和V 4，设定该第一电磁阀至第四电磁阀开启的时间分别为^至t4。
2.根据权利要求1所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，当所述激光谐振腔内的工作气体达到工作压力时，该第二电磁阀、第四电磁阀为常开状态，即当工作气体达到工作压力后，t2=t4=t，ti= (V2-V4)
3.根据权利要求1或2所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，所述工作气压为 80mbar 至 120mbar。
4.根据权利要求2所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，所述第一电磁阀、第三电磁阀型号相同，其孔径为2mm。
5.根据权利要求2所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，所述第二电磁阀、第四电磁阀型号相同，其孔径为4_。
6.根据权利要求1所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，所述两进气支路的另一端连接到一储气罐上，该储气罐的进气端上设有一总进气控制阀，该储气罐的压力调节范围为1.5bar至2bar。
7.根据权利要求2所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，将所述公式应用到PLC算法中，工作气体换气的快慢通过输入数值控制，设定&，即可得出相应的t3。
8.根据权利要求6所述的激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，按工作气体输送方向，于该总进气控制阀的前端设有一单向调节阀。
9.据权利要求6所述激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，当储气罐中的压力小于1.5bar时，所述总进气控制阀开启。
10.根据权利要求6所述激光器功率快速稳定的方法，其特征在于，当储气罐中的压力大于2bar时，所述总进气控制阀关闭。
【专利摘要】本发明公开了一种激光器功率快速稳定的方法，包括激光器的激光谐振腔，设有一第一电磁阀、一第二电磁阀、第三电磁阀和一第四电磁阀，通过控制该四个电磁阀的开启时间使该激光谐振腔内的工作气体快速达到工作压力，从而使激光器功率快速稳定，公式为：V1×T1+V2×T2=V3×T3+V4×T4，本发明结构合理巧妙，工艺成熟，通过对激光器腔体的测量以及电气元器件的精准控制建立的数学模型，实现对激光器腔体内部工作气体压力控制，实时控制激光器腔体气体的变化，并且能方便的修改各种参数，快速准确的实现激光器腔体的气量控制，使激光器功率快速稳定。
【IPC分类】H01S3-134
【公开号】CN104836110
【申请号】CN201510211187
【发明人】朱云峰, 朱小明, 张永青
【申请人】东莞市鼎先激光科技股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月29日