高功率激光器驱动控制系统的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，特别是涉及高功率激光器驱动控制系统。

背景技术：

在工业生产领域，半导体激光器以其结构紧凑、电光转换效率高、预热时间短、受环境影响小、极少维护以及易与光纤或由光学镜片组成导光系统耦合等优点，一方面半导体激光器可以独立地应用到激光探测、照明以及光谱探测等领域，另一方面半导体激光器可以作为其他固体激光器的泵浦源。

然而，目前进行高功率激光器开发的研发过程，往往需要等待电源及相关控制系统在测试完成后才可以进行后续的光学部分进行开发，这就导致了研发周期加长，不利于最快速度研发出高功率半导体激光器。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够开发出高功率激光器，而且能缩短整套激光器系统的开发周期的高功率激光器驱动控制系统。

一种高功率激光器驱动控制系统，包括：

多个电源驱动模块，每个所述电源驱动模块与一个激光器连接，用于输出驱动电流驱动所述激光器；

采集模块，用于与每个激光器连接，用于采集激光器的电光参数；

保护模块，用于对所述激光器进行保护；

主控模块，分别与多个所述电源驱动模块、采集模块、保护模块连接，所述主控模块用于发出控制指令，控制多个所述电源驱动模块同步驱动；还用于根据所述电光参数，控制所述保护模块对所述激光器进行保护。

上述高功率激光器驱动控制系统，主控模块通过同时控制多个电源驱动模块以驱动多路激光器同时出光。多路激光器的出光的总功率可以达到高功率需求，也即，可以通过该系统能够开发出高功率的激光器。该系统可以用于高/低功率半导体及光纤激光器开发前期测试用，更好、更合理的管理及开发半导体激光器，可以缩短整套激光器系统的开发周期。

在其中一个实施例中，所述采集模块包括用于采集所述激光器电流信号的电流采集单元，用于采集所述激光器电压信号的电压采集单元，用于采集所述激光器温度信号的温度采集单元，用于采集所述激光器漏光信号的漏光采集单元，以及用于采集所述激光器的出光量的能量采集单元。

在其中一个实施例中，所述温度采集单元包括温度传感器；所述漏光采集单元包括光敏二极管；所述能量采集单元包括功率计。

在其中一个实施例中，所述保护模块包括过压/过流保护电路、漏光保护电路以及过温保护电路。

在其中一个实施例中，还包括通信模块；所述通信模块分别与所述主控模块、多个所述电源驱动模块连接，所述通信模块用于将所述主控模块生成的控制指令传输至多个所述电源驱动模块。

在其中一个实施例中，还包括接口模块，所述接口模块分别于所述主控模块、通信模块连接，用于将所述主控模块生成的控制指令传输至所述通信模块。

在其中一个实施例中，所述主控模块包括微控制单元和存储单元；

微控制单元用于发出控制指令，所述控制指令包括驱动信号、保护信号、使能信号以及同步信号；

所述存储单元用于存储所述采集模块实时采集的光电信号和预设的光电参数。

在其中一个实施例中，所述主控模块还包括判断单元，所述判断单元分别与所述微控制单元、存储单元连接，用于判断所述采集模块实时采集的光电参数是否超过所述预设的光电参数的范围。

附图说明

图1为一个实施例中高功率激光器驱动控制系统的结构框架图；

图2为一个实施例中采集模块的结构框架图；

图3为一个实施例中主控模块的结构框架图；

图4为另一个实施例中高功率激光器驱动控制系统的结构框架图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示的为一种高功率激光器驱动控制系统的结构框架图。高功率激光器驱动控制系统包括：多个电源驱动模块10、采集模块20、保护模块30和主控模块40。其中，多个电源驱动模块10，每个所述电源驱动模块10与一个激光器90连接，用于输出驱动电流驱动所述激光器90。采集模块20，用于与每个激光器90连接，用于采集激光器90的电光参数。保护模块30，用于对所述激光器90进行保护。主控模块40，分别与所述多个电源驱动模块10、采集模块20、保护模块30连接，所述主控模块40用于发出控制指令，控制多个所述电源驱动模块10同步驱动；还用于根据所述电光参数，控制所述保护模块30对所述激光器90进行保护。

上述高功率激光器驱动控制系统，主控模块40通过同时控制多个电源驱动模块10以驱动多路激光器90同时出光。多路激光器90的出光的总功率可以达到高功率需求，也即，可以通过该系统开发出高功率的激光器90，以便开发更高功率的激光器90。该系统可以用于高/低功率半导体及光纤激光器90开发前期测试用，更好、更合理的管理及开发半导体激光器90，可以缩短整套激光器90系统的开发周期。

在一个实施例中，所述采集模块20可以用于采集激光器90的电流信号、电压信号、温度信号、漏光信号、出光量等多个光电信号。参考图2，其中，采集模块20包括用于采集所述激光器90电流信号的电流采集单元210，用于采集所述激光器90电压信号的电压采集单元220，用于采集所述激光器90温度信号的温度采集单元230，用于采集所述激光器90漏光信号的漏光采集单元，以及用于采集所述激光器90的出光量的能量采集单元240。

在一个实施例中，温度采集单元230包括温度传感器，其温度传感器可以为热电偶、热敏电阻温度传感器。

在一个实施例中，漏电采集单元包括光敏二极管，光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。当有光照时，材料中激发出自由电子和空穴，其电阻值减小，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。

在一个实施例中，所述能量采集单元240包括功率计。功率计的类型和型号可以根据激光器90的类型来确定。

采集模块20将采集的光电参数传输至主控模块40处理。主控模块40为该系统的核心部件，主控模块40可以用于对激光器90参数的设定，还可以用于设置用户的使用界面。主控模块40还可以对采集模块20采集的光电参数进行处理，进而控制保护模块30启动对激光器90的保护模式。其主控模块40可以控制一路电源驱动模块10对一路激光器90进行驱动，还可以同时驱动多路电源驱动模块10对多路激光器90进行驱动，使多路激光器90同时出光，以达到功率递增，便于高功率激光器90开发。

参考图3，所述主控模块40包括微控制单元410和存储单元420。微控制单元410用于发出控制指令，所述控制指令包括驱动信号、保护信号、使能信号、同步信号。所述存储单元420用于存储所述采集模块实时采集的光电信号和预设的光电参数。

所述主控模块40还包括判断单元430，所述判断单元430分别与所述微控制单元410和存储单元420连接，用于判断所述采集模块实时采集的光电参数是否超过所述预设的光电参数的范围。若光电参数中的电流信号、电压信号、温度信号、漏光信号以及出光量中的任一种信号超出了存储单元420中对应的预设光电参数时，则微控制单元410发出报警信号给保护模块30，由保护模块30来执行激光器90的保护。其中，报警信号包括过压/过流报警信号、漏光报警信号以及过温报警信号。

在一个实施例中，所述保护模块30包括过压/过流保护电路、漏光保护电路以及保护电路。微控制单元410根据报警信号的类别控制保护模块30中相应的保护电路来执行对激光器90的保护，对激光器90的安全性能有一定的保障。

在一个实施例中，参考图4，该系统还包括通信模块50；所述通信模块50分别与所述主控模块40、多个所述电源驱动模块10连接，所述通信模块50用于将所述主控模块40生成的控制指令传输至多个所述电源驱动模块10。主控模块40通过相应的通信协议将控制指令传输至多路电源驱动模块10，实现信息交互。同时，主控模块40还可以通过通信模块50与外部的上位机进行通信。

在一个实施例中，该系统还包括接口模块60，所述接口模块60分别于所述主控模块40、通信模块50连接，用于将所述主控模块40生成的控制指令传输至所述通信模块50。主控模块40通过接口模块60将相应的控制指令(电源使能信号、电源同步信号、模拟信号等)传输至多路电源驱动模块10以驱动对应连接的激光器90。

通过上述高功率激光器驱动控制系统，主控模块40通过同时控制多个电源驱动模块10以驱动多路激光器90同时出光。多路激光器90的出光的总功率可以达到高功率需求，也即，可以通过该系统开发出高功率的激光器90，以便开发更高功率的激光器90。该系统可以用于高/低功率半导体及光纤激光器90开发前期测试用，更好、更合理的管理及开发半导体激光器90，可以缩短整套激光器90系统的开发周期。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。