一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统与流程

本发明涉及激光器，尤其涉及一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统。

背景技术：

1、目前，在进行激光分束并进行激光功率调节时，通常采用通过光阑的切光来调节通过的能量，也可以选用吸收型的衰减片来调节，甚至还有连续可调节的衰减片等等。不过这些方法也有一定的局限性，在解决问题的同时会带来其他不好的影响。

2、例如，一般的衰减片不能连续调节，只能一片一片的加；有一些楔形的可调节衰减片可能会使光偏折；对于光阑，通过改变光斑大小来调节能量，可能带来衍射效应，另外，在含有聚焦部件的实验中，还会导致聚焦大小的变化。

3、在进行激光功率调节功能上，已有技术通过手动执行旋转电机进行激光功率调节，但是此种方式来调节达到目标功率盲目性强，耗时长。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统，用以解决现有技术中调节分束激光功率盲目性强，耗时长的问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法，包括：

4、标定旋转电机，得到比例-角度映射模型，所述比例-角度映射模型用于表征第一光路和第二光路功率的比例和所述旋转电机的角度之间的映射关系；

5、获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例；

6、调节所述激光器功率，使所述第一光路和所述第二光路均达到对应的目标功率。

7、进一步的，所述获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例，包括：

8、调节所述旋转电机使所述第一光路和所述第二光路达到预设功率条件；

9、获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率，得到第一基准功率和第二基准功率；

10、获取目标功率，并根据所述目标功率、所述第一基准功率和所述第二基准功率，得到功率调节比例系数；

11、根据所述功率调节比例系数和所述比例-角度映射模型，调整所述旋转电机，使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例。

12、进一步的，所述预设功率条件包括：

13、所述第一光路的功率达到最大期望功率，所述第二光路的功率达到最小期望功率。

14、进一步的，所述功率调节比例系数为：

15、ratio＝(pset-pmin)/(pmax-pmin)

16、式中，ratio为所述功率调节比例系数，pset为所述目标功率，pmax为所述第一基准功率，pmin为所述第二基准功率。

17、进一步的，所述比例-角度映射模型包括：

18、angle＝cos(sqrt(ratio))*β

19、式中，angle为所述旋转电机需要旋转的角度，β为旋转比例系数。

20、进一步的，所述标定所述旋转电机，得到比例-角度映射模型，包括：

21、调整所述旋转电机，使所述第一光路的功率分别达到最大期望功率和最小期望功率，并根据所述第一光路在所述最大期望功率和所述最小期望功率时所述旋转电机的角度，得到初始映射模型，所述初始映射模型用于表征所述第一光路和所述第二光路功率的比例和旋转电机的角度之间的映射关系；

22、随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群；

23、基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群；

24、根据所述末代种群，得到所述比例-角度映射模型。

25、进一步的，所述随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群，包括：

26、随机选取所述初始映射模型中多个所述角度值及对应的所述比例值；

27、随机建立多个所述偏移系数，所述偏移系数的数量和所述角度值的数量相同；

28、随机匹配多个所述比例值和多个所述偏移系数，将所述角度值、所述比例值和所述偏移系数作为染色体序列，构成一个染色体个体，并建立所述初始种群。

29、进一步的，所述基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群，包括：

30、将所述初始种群中的多个所述染色体个体依据所述角度值的大小进行排序；

31、真实比例获取：依次旋转所述旋转电机至排序好的所述角度值，并依次获取每个所述角度值对应的真实比例值；

32、适应度计算：依次对每个所述角度值对应的所述真实比例值，和每个所述角度值对应的所述比例值与所述偏移系数之和做差，得到多个差值；

33、变异遗传：根据所述差值，对所述差值大于设定阈值的所述染色体个体进行变异，将变异后的所述染色体个体和所述差值小于或等于所述设定阈值的所述染色体个体作为父代种群，并根据所述父代种群得到子代种群；

34、对所述子代种群重复依次进行所述真实比例获取步骤、所述适应度计算步骤和所述变异遗传步骤，直至所述子代种群中每个所述染色体个体对应的所述差值均小于或等于所述设定阈值；

35、将所述父代种群和所述子代种群合并作为所述末代种群。

36、进一步的，所述根据所述父代种群得到子代种群，包括：

37、随机选取所述初始映射模型中多个子代角度值及对应的子代比例值，所述子代角度值和所述父代种群中的所述角度值不同；

38、随机选取所述父代种群中的所述染色体个体的所述偏移系数，得到多个子代偏移系数，所述子代偏移系数的数量和所述子代角度值的数量相同；

39、随机匹配多个所述子代比例值和多个所述子代偏移系数，将所述子代角度值、所述子代比例值和所述子代偏移系数作为染色体序列，构成一个子代染色体个体，并建立所述子代种群。

40、第二方面，本发明还提供一种基于旋转电机的激光分束功率调节系统，包括激光器、分光组件、旋转电机和控制设备，所述分光组件将所述激光器的光束分为第一光路、第二光路，所述控制设备包括存储器和处理器，其中：

41、所述存储器，用于存储程序；

42、所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任一项所述基于旋转电机的激光分束功率调节方法中的步骤。

43、本发明提供的一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及系统，其通过标定旋转电机取得比例-角度映射模型，再根据比例-角度映射模型调节旋转电机，将光路中的第一光路和第二光路的实际功率比例调节至目标功率比例，最后通过调节激光器使得第一光路和第二光路达到相应的目标功率。相比于现有技术，本发明通过标定旋转电机得到比例-角度映射模型，解决了现有调节方法中的盲目性，然后通过先调节旋转电机，再调节激光器的方式，使两个光路先达到目标功率比例，再达到目标功率，解决了现有调节方法中耗时长的问题。通过本发明，能够使两个光路快速、精准地到达目标功率，无需繁琐、反复、盲目的调试，具备很好的实用性。