一种光电二极管探测激光功率采样方法及系统与流程

本发明涉及激光功率采样领域，具体而言，涉及一种光电二极管探测激光功率采样方法及系统。

背景技术：

1、当激光光源(有源医疗器械)工作于pwm模式时，光脉冲是周期性的，所以光电二极管采样需与脉冲同步进行。由于光脉冲具有上升沿与下降沿，光电二极管对光脉冲峰值的反馈存在波动以及激光光源泵浦ld热效应会使输出激光功率发生变化等因素，所以对于一个脉冲，不同采样时间与采样位置会得到差异较大的pd值；当激光光源(有源医疗器械)工作于cw模式时，从激光发射开始至激光发射结束，其近似为平均功率等于峰值功率，脉宽无限长的一个脉冲。

2、目前，由于缺少一种可靠的光电二极管功率采样方法和系统，因此，难以通过集成模块实现光电二极管功率采样，获取激光脉冲信息数据。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光电二极管探测激光功率采样方法及系统，以解决目前难以通过集成模块实现光电二极管功率采样，获取激光脉冲信息数据的问题。

2、本发明实施例提供一种光电二极管探测激光功率采样方法，应用于激光系统，所述方法包括：当激光器开始激光发射时，基于光电二极管采样电路开始周期采样，获取电压值；根据所述电压值计算表征数据，所述表征数据包括表征pwm模式激光脉冲能量、表征pwm模式激光脉冲峰值功率和表征cw模式激光脉冲峰值功率。

3、可选地，所述周期采样包括：基于pwm模式激光，当检测到激光脉冲信号上升沿开始按照预设采样周期进行采样，得到第一电压值；当检测到激光脉冲下降沿完成周期采样。

4、可选地，所述周期采样还包括：基于所述pwm模式激光，当检测到所述激光脉冲下降沿时，继续进行预设次数的周期采样。

5、可选地，所述根据所述电压值计算表征数据，包括：基于所述pwm模式激光，根据所述第一电压值，通过表征激光脉冲能量计算公式，得到所述表征pwm模式激光脉冲能量；

6、所述表征激光脉冲能量计算公式为：

7、

8、其中，spd为所述表征pwm模式激光脉冲能量，pdn为所述第一电压值，t为所述周期采样的时长，t1为所述预设采样周期。

9、可选地，所述根据所述电压值计算表征数据，还包括：基于所述pwm模式激光，根据所述第一电压值，通过第一表征激光脉冲峰值功率平均值计算公式，得到第一表征激光脉冲峰值功率，所述第一表征激光脉冲峰值功率为所述表征pwm模式激光脉冲峰值功率；

10、所述第一表征激光脉冲峰值功率平均值计算公式为：

11、

12、其中，p′1为所述第一表征激光脉冲峰值功率，pdn为所述第一电压值，t为所述周期采样的时长，t1为所述预设采样周期。

13、可选地，所述根据所述电压值计算表征数据，还包括：

14、基于所述pwm模式激光，根据所述第一电压值，通过第二表征激光脉冲峰值功率平均值计算公式，得到第二表征激光脉冲峰值功率，所述第二表征激光脉冲峰值功率为所述表征pwm模式激光脉冲峰值功率；

15、所述第二表征激光脉冲峰值功率平均值计算公式为：

16、

17、其中，p′2为所述第二表征激光脉冲峰值功率，pdn为所述第一电压值，t′为所述pwm模式激光的脉冲半宽，t1为所述预设采样周期。

18、可选地，所述周期采样还包括：基于cw模式激光，按照预设时间间隔进行周期采样，得到第二电压值。

19、可选地，所述根据所述电压值计算表征数据，还包括：基于所述cw模式激光，确定所述第二电压值为所述表征cw模式激光脉冲峰值功率。

20、与现有技术相比，本发明所提供的光电二极管探测激光功率采样方法，具有的有益效果在于：

21、本发明实施例提供的光电二极管探测激光功率采样方法，通过当激光器开始激光发射时，基于光电二极管采样电路开始周期采样，获取电压值，实现激光信息的采集；根据上述电压值计算表征数据，其中表征数据包括表征pwm模式激光脉冲能量和表征cw模式激光脉冲峰值功率，实现将上述激光信息数字化，完成激光功率采样，从而能够实现将光电二极管探测激光功率采样方法应用于集成模块，获取激光信息数据。

22、本发明实施例提供一种光电二极管探测激光功率采样系统，所述系统包括：光电二极管采样电路：用于将光电二极管的入射光峰值功率转换为电压值信号；控制模块：用于上述功率采样方法。

23、可选地，所述光电二极管采样电路包括：光电二极管，光电二极管，所述光电二极管用于将光信号转换为电信号；

24、所述控制模块包括：主控芯片和adc芯片，所述主控芯片用于发出周期采样控制指令，所述adc芯片用于将所述光电二极管采样电路的电压值信号转换为数字信号。

25、本发明所提供的光电二极管探测激光功率采样系统具有的有益效果在于：能达到上述光电二极管探测激光功率采样方法相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

26、附图说明

27、为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

28、图1为本发明实施例中光电二极管结构示意图；

29、图2为本发明实施例中漫反射光路示意图；

30、图3为本发明实施例中透射光路示意图；

31、图4为本发明实施例中激光模式示意图；

32、图5为本发明实施例提供的一种光电二极管探测激光功率采样方法的示意性流程图；

33、图6为本发明实施例中控制器反应时间与adc芯片采样时间关系示意图；

34、图7为本发明实施例中采样示意图；

35、图8为本发明实施例中一种光电二极管探测激光功率采样系统的结构示意图；

技术特征：

1.一种光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，应用于激光系统，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述周期采样包括：

3.根据权利要求2所述的光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述周期采样还包括：

4.根据权利要求2所述的光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述根据所述电压值计算表征数据，包括：

5.根据权利要求2所述的光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述根据所述电压值计算表征数据，还包括：

6.根据权利要求2所述的光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述根据所述电压值计算表征数据，还包括：

7.根据权利要求1所述的光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述周期采样还包括：

8.根据权利要求7所述的光电二极管探测激光功率采样方法，其特征在于，所述根据所述电压值计算表征数据，还包括：

9.一种光电二极管探测激光功率采样系统，其特征在于，所述系统包括：

10.根据权利要求9所述的光电二极管功率探测系统，其特征在于，所述光电二极管采样电路包括：光电二极管，所述光电二极管用于将光信号转换为电信号；

技术总结
本发明涉及激光功率采样领域，具体而言，涉及一种光电二极管探测激光功率采样方法及系统。当激光器开始激光发射时，基于光电二极管采样电路开始周期采样，获取电压值；根据上述电压值计算表征数据，上述表征数据包括表征PWM模式激光脉冲能量、表征PWM模式激光脉冲峰值功率和表征CW模式激光脉冲峰值功率，上述采样方法适用于集成模块，从而解决难以通过集成模块实现光电二极管功率采样的问题。

技术研发人员：黄祖勇,吉恩才,戴逸翔,李润东,秦玉毅,黄剑威,苏伟,王启友
受保护的技术使用者：密尔医疗科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17