一种高功率激光器设置功率标定方法
【专利摘要】一种高功率激光器设置功率标定方法，由激光电源（1），激光器（2），激光功率计（3），激光器控制系统（4）组成，在激光器控制系统（4）中预设一个设置功率值为SP，激光电源电流值为I，激光功率计（3）的测量值为P，SP的最小值为0，最大值为Pmax，每隔一定幅度预设一个SP值，这个幅度设为△P，即SP共有Pmax/△P个标定点。本发明，其算法简单，精度高，可快速实现高精度的高功率激光输出值的自动标定。
【专利说明】
一种高功率激光器设置功率标定方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光领域，涉及大功率激光器产品设置功率、实际功率与电流值的标定方法。
【背景技术】
[0002]激光器在生产完成调试时，需要标定设置功率与实际功率、电流值的关系，标定完成后只需要输入设置功率值，即可输出相应功率的激光。由于半导体激光器电流值与实际功率值存在非线性关系，现有的办法是通过人工采集数据，进行统计求平均值，进行曲线拟合然后编写计算机程序进行标定，标定过程需要采集大量数据，程序编写工作量较大，生产效率低，不利于生产效率提高。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，本发明的目的在于提供一种高功率激光器设置功率标定方法，将设置功率、实际功率与激光电源电流值的相互关系，通过激光器控制系统，自动完成标定，提高了标定的效率和准确度。
[0004]本发明的技术方案是通过以下方式实现的:一种高功率激光器设置功率标定方法，由激光电源，激光器，激光功率计，激光器控制系统组成，在激光器控制系统中预设一个设置功率值为SP，激光电源电流值为I，激光功率计的测量值为P，SP的最小值为0，最大值为Pmax，每隔一定幅度预设一个SP值，这个幅度设为Λ P，即SP共有Pmax/ Δ P个标定点；自动标定算法执行以下步骤:其特征在于:
1)、激光器控制系统预设SP为ΛP值，即SPtl = Λ P，控制激光电源电流I为基础值Itl,即I = Itl,则此时，激光器输出的功率为Ptl,激光功率计将Ptl值反馈至激光器控制系统；
2)、激光器控制系统比较SPJPP ^的值:
①如果SPQ-PQ>30，电流I。每5s以0.05A递增；
②如果30彡SP0-P0>O,电流10每6s以0.02A递增；
③如果SPQ-PQ<-30W,电流I。每5s以0.05A递减；
④如果-30( SP0-P0< O时，电流I。每6s以0.02A递减；
3)、经过步骤2，Itl的值增加或减小了一定值，变成了I i，此时激光器输出的功率为Ptl变成了 P1，激光功率计将P1值反馈至激光器控制系统；
4)、激光器控制系统比较SPc^PP1的值，如果ISPtl-P1I< 10并保持10s，则记I1SSP。的标定电流；否则，重复步骤2，直到满足= ISPtl-P1I < 10并保持1s的条件，完成SPtl的标定，假设其标定电流为In，P为Pn;
5)、当SPtl完成标定后，自动增加一个ΛP值，即SP i=2* Λ P，此时激光电源的电流值为In，功率计的值P为Pn，开始重复步骤I至步骤4的内容，直至完成SP1的标定，依次类推直至完成SP = Pmax的标定。
[0005]在完成SP = Pmax的标定值后，激光器控制系统自动验证标定结果是否正确，当SP与P的值相差在误差范围内时，这系统标定成功，否则系统重新进行标定。
[0006]本发明，算法简单，精度高，可快速实现高精度的高功率激光输出值的自动标定。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的方框图。
【具体实施方式】
[0008]由图1知，一种高功率激光器设置功率标定方法，包括激光电源1，激光器2,激光功率计3，激光器控制系统4，首先在激光器控制系统4中预设一个设置功率值，激光器控制系统4根据其内部的自动标定算法,控制激光电源I的电流值,使激光器2输出一定功率的激光束，激光功率计3用于测量激光器2输出激光束的功率值，同时激光功率计3将激光束功率值对应的信号反馈至激光器控制系统4，激光器控制系统4根据激光功率计3反馈的激光束功率信号，修正激光电源I的电流值，从而改变激光器2的输出功率值，当激光功率计3测量到的功率值与设置功率值在误差范围内时，激光器控制系统4自动记下预设的设置功率值及此时激光电源I的电流值，标定其他预设的设置功率值，当完成所有预设的设置功率值都完成标定时，激光器控制系统4自动记忆所有预设的设置功率值及对应的激光电源I的电流值，完成标定后，只要在激光器控制系统中输入设置功率值，激光器2即输出相应功率的激光。
[0009]本发明的一种高功率激光器设置功率标定方法，其激光器控制系统4内部自动标定算法的实现，包括设预设的设置功率值为SP，激光电源电流值为I，激光功率计3的测量值为P，SP的最小值为0，最大值为Pmax，每隔一定幅度预设一个SP值，这个幅度设为Λ P，即SP共有Pmax/ Δ P个标定点。自动标定算法执行以下步骤。
[0010]步骤1，激光器控制系统4预设SP为Λ P值，即SP0 = Λ P，控制激光电源电流I为基础值Itl,即I = Itl,则此时，激光器2输出的功率为Ptl,激光功率计3将Ptl值反馈至激光器控制系统4。
[0011]步骤2，激光器控制系统4比较SPtl和P。的值:
①如果SPQ-PQ>30，电流I。每5s以0.05A递增；
②如果30彡SP0-P0>O,电流10每6s以0.02A递增；
③如果SPQ-PQ<-30W,电流I。每5s以0.05A递减；
④如果-30( SP0-P0< O时，电流I。每6s以0.02A递减；
步骤3，经过步骤2，Itl的值增加或减小了一定值，变成了 I i，此时激光器2输出的功率为Ptl变成了 P i，激光功率计3将P1值反馈至激光器控制系统4。
[0012]步骤4，激光器控制系统4比较SPtl和P i的值，如果ISPtl-P1I < 10并保持10s，则记1力SP C1的标定电流；否则，重复步骤2，直到满足:I SP ^P11 < 10并保持1s的条件，完成SPtl的标定，假设其标定电流为I n，P为Pn
步骤5，当SPtl完成标定后，自动增加一个Λ P值，即SP i=2*AP，此时激光电源I的电流值为In，功率计的值P为Pn。开始重复步骤I至步骤4的内容，直至完成标定。
[0013]依次类推直至完成SP = Pmax的标定。
[0014]当完成SP = Pmax的标定后，激光器控制系统4自动验证标定结果是否正确，当SP与P的值相差在误差范围内时，这系统标定成功，否则系统重新进行标定。
【权利要求】
1.一种高功率激光器设置功率标定方法，由激光电源(1)，激光器(2)，激光功率计(3)，激光器控制系统(4)组成，在激光器控制系统(4)中预设一个设置功率值为SP，激光电源电流值为I，激光功率计(3)的测量值为P，SP的最小值为O，最大值为Pmax，每隔一定幅度预设一个SP值，这个幅度设为Λ P，即SP共有Pmax/ Δ P个标定点；自动标定算法执行以下步骤:其特征在于: 1)、激光器控制系统(4)预设SP为ΛP值，即SPtl = Λ P，控制激光电源电流I为基础值Itl，即I = Itl，则此时，激光器(2)输出的功率为Ptl，激光功率计(3)将Ptl值反馈至激光器控制系统(4)； 2)、激光器控制系统(4)比较SPjPP ^的值: ①如果SPQ-PQ>30，电流I。每5s以0.05A递增； ②如果30彡SP0-P0>O,电流10每6s以0.02A递增； ③如果SPQ-PQ<-30W,电流I。每5s以0.05A递减； ④如果-30( SP0-P0< O时，电流I。每6s以0.02A递减； 3)、经过步骤2，Itl的值增加或减小了一定值，变成了I i，此时激光器(2)输出的功率为Ptl变成了 P1，激光功率计(3)将P1值反馈至激光器控制系统(4)； 4)、激光器控制系统(4)比较SPc^PP1的值，如果ISPtl-P1I< 10并保持10s，则记I1SSPtl的标定电流；否则，重复步骤2，直到满足:I SP O-P11 < 10并保持1s的条件，完成SPtl的标定，假设其标定电流为In，P为Pn; 5)、当SPtl完成标定后，自动增加一个ΛΡ值，即SP1=2* Λ P，此时激光电源(I)的电流值为In，功率计的值P为Ρη，开始重复步骤I至步骤4的内容，直至完成SP1的标定，依次类推直至完成SP = Pmax的标定。
2.根据权利要求1所述的一种高功率激光器设置功率标定方法，其特征在于:在完成SP = Pmax的标定值后，激光器控制系统(4)自动验证标定结果是否正确，当SP与P的值相差在误差范围内时，这系统标定成功，否则系统重新进行标定。
【文档编号】H01S3/10GK104505701SQ201410837794
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】农光壹, 俞贤民, 林培晨, 林学春, 赵鹏飞 申请人:江苏中科四象激光科技有限公司