激光器的功率控制方法及激光器与流程

本公开涉及激光器技术领域，尤其涉及一种激光器的功率控制方法及激光器。

背景技术：

激光器在医学领域、人脸识别等领域已经得到了广泛应用，激光器的原理是：光发射元件发射光，光栅镜片打散发射光，并将打散后的光发射出去。

例如：红外激光器目前使用在人脸识别和3d应用中，红外激光器通过衍射光学元件(diffractiveopticalelements，doe)镜片将集中的激光束打散发射出去，正常情况下doe打散的激光可以降低光束能量，一定程度上保护使用者免受激光伤害，但当doe镜片发生移位或者损坏时，将无法打散激光或者打散激光的程度非常弱。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种激光器的功率控制方法及激光器。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种激光器，包括：光发射元件、光接收元件、光栅镜片以及处理器。

光发射元件用于发射光。

光栅镜片用于打散发射光。

光接收元件用于接收光栅镜片在打散发射光的过程中所产生的反射光，并将反射光转换为电流信号。

处理器用于根据电流信号控制光发射元件的光发射功率。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过该激光器可以有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性

可选地，处理器具体用于：当电流信号大于第一电流阈值时，控制光发射元件的光发射功率变小。当电流信号小于第二电流阈值时，控制光发射元件的光发射功率变大。

由于处理器具体如上功能，从而使得激光器可以有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。

可选地，还包括：两端分别与光接收元件、处理器连接的检测电路。检测电路用于将电流信号转换为电压信号。相应的，处理器具体用于：当电压信号大于第一电压阈值时，控制光发射元件的光发射功率变小。当电压信号小于第二电压阈值时，控制光发射元件的光发射功率变大。

由于处理器具体如上功能，从而使得激光器可以有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。

可选地，还包括：两端分别与检测电路、处理器连接的放大器。放大器用于放大电压信号。

本公开提供的激光器还可以包括放大器，放大器用于放大电压信号，以便处理器更加精确的控制光发射功率。

可选地，还包括：两端分别与处理器、光发射元件连接的驱动电路。相应地，处理器具体用于：处理器根据电流信号控制驱动电路生成驱动信号。其中，驱动信号用于控制光发射元件的光发射功率。

本公开提供的激光器还可以包括驱动电路，以使激光器通过控制驱动电路的驱动信号控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。

可选地，光发射元件和光接收元件位于同一水平面。

可选地，光接收元件嵌入在光发射元件中。

可选地，光发射元件和光接收元件的距离小于预设距离。

可选地，光栅镜片位于光发射元件和光接收元件的上方。

下面将提供一种激光器的功率控制方法、存储介质及计算机程序产品，其内容和效果可参考上述装置部分，下面对此不再赘述。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种激光器的功率控制方法，方法应用于激光器，激光器包括：光发射元件、光接收元件、光栅镜片以及处理器。相应地，方法包括：光发射元件发射光。光栅镜片打散发射光。光接收元件接收光栅镜片在打散发射光的过程中所产生的反射光。将反射光转换为电流信号。处理器根据电流信号控制光发射元件的光发射功率。

可选地，处理器根据电流信号控制光发射元件的光发射功率，包括：当电流信号大于第一电流阈值时，处理器控制光发射元件的光发射功率变小。当电流信号小于第二电流阈值时，处理器控制光发射元件的光发射功率变大。

可选地，激光器还包括：两端分别与光接收元件、处理器连接的检测电路。相应的，处理器根据电流信号控制光发射元件的光发射功率之前还包括：检测电路将电流信号转换为电压信号。则处理器根据电流信号控制光发射元件的光发射功率，包括：当电压信号大于第一电压阈值时，控制光发射元件的光发射功率变小。当电压信号小于第二电压阈值时，控制光发射元件的光发射功率变大。

可选地，激光器还包括：两端分别与检测电路、处理器连接的放大器。相应的，方法还包括：放大器放大电压信号。

可选地，激光器还包括：两端分别与处理器、光发射元件连接的驱动电路。相应地，处理器根据电流信号控制光发射元件的光发射功率，包括：处理器根据电流信号控制驱动电路生成驱动信号。其中，驱动信号用于控制光发射元件的光发射功率。

可选地，光发射元件和光接收元件位于同一水平面。

可选地，光接收元件嵌入在光发射元件中。

可选地，光发射元件和光接收元件的距离小于预设距离。

可选地，光栅镜片位于光发射元件和光接收元件的上方。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种存储介质，其特征在于，包括：可执行指令，指令用于实现如第二方面或第二方面的可选方式的激光器的功率控制方法。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机程序产品，其特征在于，包括：可执行指令，指令用于实现如第二方面或第二方面的可选方式的激光器的功率控制方法。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开提供一种激光器的功率控制方法及激光器，激光器包括：光发射元件、光接收元件、光栅镜片以及处理器。光发射元件用于发射光。光栅镜片用于打散发射光。光接收元件用于接收光栅镜片在打散发射光的过程中所产生的反射光，并将反射光转换为电流信号。处理器用于根据电流信号控制光发射元件的光发射功率。例如：当光发射元件的光发射功率过大时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变小，当光发射元件的光发射功率过小时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变大。从而有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。以红外激光器为例，当doe镜片发生移位或者损坏时，将无法打散激光或者打散激光的程度非常弱，这样使得过强的激光束会伤害到使用者。而在本公开中，处理器可以降低光发射元件的光发射功率，从而避免使用者受伤害，即提高了红外激光器的可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种激光器10的示意图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种激光器20的示意图；

图3是根据再一示例性实施例示出的一种激光器30的示意图；

图4是根据又一示例性实施例示出的一种激光器40的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种激光器的功率控制方法的流程图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种激光器的功率控制方法的流程图；

图7是根据再一示例性实施例示出的一种激光器的功率控制方法的流程图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如上所述，激光器在医学领域、人脸识别等领域已经得到了广泛应用，激光器的原理是：光发射元件发射光，光栅镜片打散发射光，并将打散后的光发射出去。例如：红外激光器目前使用在人脸识别和3d应用中，红外激光器通过doe镜片将集中的激光束打散发射出去，正常情况下doe打散的激光可以降低光束能量，一定程度上保护使用者免受激光伤害，但当doe镜片发生移位或者损坏时，将无法打散激光或者打散激光的程度非常弱，这样使得过强的激光束会伤害到使用者。因此如何控制激光器的发光功率称为亟待解决的技术问题。

为了解决上述技术问题，本公开提供一种激光器的功率控制方法及激光器。其中本公开的应用场景是：由于光栅镜片的损坏或者偏移，导致激光器目前的光发射功率过大，或者，由于其他原因导致激光器目前的光发射功率过小。基于该应用场景，下面对本公开技术方案进行详细介绍：

图1是根据一示例性实施例示出的一种激光器10的示意图，例如该激光器可以是红外激光器。其中该激光器10包括光发射元件11、光接收元件12、光栅镜片13以及处理器。

其中，光接收元件12、光栅镜片13以及处理器依次连接，并且处理器还与光发射元件11连接。

光发射元件11用于发射光。光栅镜片13用于打散发射光，其中一部分光穿过光栅镜片13，另一部分光反射至光接收元件12。光接收元件12用于接收所述光栅镜片13在打散所述发射光的过程中所产生的反射光，并将所述反射光转换为电流信号；处理器用于根据所述电流信号控制所述光发射元件的光发射功率。

可选地，该光发射元件11是垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser，vcsel)光发射元件。或者，该光发射元件由一个或多个发光二极管(light-emittingdiode，led)构成。总之，本公开对光发射元件不做限制。

可选地，光栅镜片13可以是doe镜片，也可以是其他光栅镜片，本公开对此不做限制。

可选地，光接收元件12可以是光敏二极管(photosensitivediode，pd)，也可以是其他的光接收元件，只要该光接收元件12可以接收光发射元件的反射光即可，本公开对光接收元件也不做限制。

可选地，处理器可以是应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessordevice，dspd)、可编程逻辑器件(programablelogicdevice，pld)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件等。本公开对此不做限制。

可选地，所述光发射元件11和所述光接收元件12位于同一水平面。例如：如图1所示，光接收元件12嵌入在所述光发射元件11中。

或者，

光发射元件11和所述光接收元件12的距离小于预设距离，该预设距离可以是3厘米或5厘米等，本公开对此不做限制。

需要说明的是，本公开对光发射元件11和所述光接收元件12的位置关系不做限制，只要光接收元件12可以接收到光发射元件11的反射光即可。

可选地，光栅镜片13位于所述光发射元件11和所述光接收元件12的上方。其中，光栅镜片13与所述光发射元件11和所述光接收元件12的距离可以是10厘米或者15厘米等，本公开对此不做限制。

综上，本公开提供一种激光器，包括：光发射元件、光接收元件、光栅镜片以及处理器；光发射元件用于发射光；光栅镜片用于打散所述发射光；光接收元件用于接收所述光栅镜片在打散所述发射光的过程中所产生的反射光，并将所述反射光转换为电流信号；处理器用于根据所述电流信号控制所述光发射元件的光发射功率。例如：当光发射元件的光发射功率过大时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变小，当光发射元件的光发射功率过小时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变大。从而有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。以红外激光器为例，当doe镜片发生移位或者损坏时，将无法打散激光或者打散激光的程度非常弱，这样使得过强的激光束会伤害到使用者。而在本公开中，处理器可以降低光发射元件的光发射功率，从而避免使用者受伤害，即提高了红外激光器的可靠性。

下面将对处理器的功能做详细介绍。

在一种可实现方式中，处理器具体用于：当所述电流信号大于第一电流阈值时，控制所述光发射元件11的光发射功率变小；当所述电流信号小于第二电流阈值时，控制所述光发射元件11的光发射功率变大。

可选地，第一电流阈值大于第二电流阈值。

可选地，所谓处理器控制所述光发射元件11的光发射功率变小是指：处理器控制光发射元件11的光发射功率达到第一预设光发射功率。所谓处理器控制所述光发射元件11的光发射功率变大是指：处理器控制光发射元件11的光发射功率达到第二预设光发射功率。

其中，本公开对第一预设光发射功率和第二预设光发射功率的大小不做限制，例如：第一预设光发射功率和第二预设光发射功率可以相同。

在另一种可实现方式中，图2是根据另一示例性实施例示出的一种激光器20的示意图，激光器还可以包括：两端分别与所述光接收元件12、所述处理器14连接的检测电路15。

其中，检测电路15用于将所述电流信号转换为电压信号。相应的，所述处理器14具体用于：当所述电压信号大于第一电压阈值时，控制所述光发射元件的光发射功率变小；当所述电压信号小于第二电压阈值时，控制所述光发射元件的光发射功率变大。

可选地，第一电压阈值大于第二电压阈值。

可选地，所谓处理器14控制所述光发射元件11的光发射功率变小是指：处理器控制光发射元件11的光发射功率达到第一预设光发射功率。所谓处理器14控制所述光发射元件11的光发射功率变大是指：处理器控制光发射元件11的光发射功率达到第二预设光发射功率。

其中，本公开对第一预设光发射功率和第二预设光发射功率的大小不做限制，例如：第一预设光发射功率和第二预设光发射功率可以相同。

综上，本公开提供的激光器中的处理器控制光发射功率的方式如上述两种可选方式，基于此，激光器可以有效的控制光发射功率，例如：当光发射元件的光发射功率过大时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变小，当光发射元件的光发射功率过小时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变大。从而有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。以红外激光器为例，当doe镜片发生移位或者损坏时，将无法打散激光或者打散激光的程度非常弱，这样使得过强的激光束会伤害到使用者。而在本公开中，处理器可以降低光发射元件的光发射功率，从而避免使用者受伤害，即提高了红外激光器的可靠性。

进一步地，在上述实施例的基础之上，本公开所提供的激光器还包括两端分别与所述检测电路、所述处理器连接的放大器。例如：图3是根据再一示例性实施例示出的一种激光器30的示意图，如图3所示，激光器还可以包括：两端分别与所述检测电路15、所述处理器14连接的放大器16。

其中，放大器16用于放大所述电压信号。

更进一步地，在上述实施例的基础之上，图4是根据又一示例性实施例示出的一种激光器40的示意图，如图4所示，本公开所提供的激光器还包括：两端分别与所述处理器14、所述光发射元件11连接的驱动电路17。

相应地，所述处理器14具体用于：所述处理器14根据所述电流信号控制所述驱动电路17生成驱动信号；其中，所述驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率。

可选地，该驱动电路15可以是vcsel驱动电路。

综上，本公开提供的激光器还可以包括放大器，放大器用于放大所述电压信号，以便处理器更加精确的控制光发射功率。并且，本公开提供的激光器还可以包括驱动电路，以使激光器通过控制驱动电路的驱动信号控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。

图5是根据一示例性实施例示出的一种激光器的功率控制方法的流程图，该方法应用于激光器，该激光器包括：光发射元件、光接收元件、光栅镜片以及处理器。相应地，所述方法包括如下步骤：

在步骤s501中：光发射元件发射光。

在步骤s502中：光栅镜片打散所述发射光。

在步骤s503中：光接收元件接收所述光栅镜片在打散所述发射光的过程中所产生的反射光。

在步骤s504中：光接收元件将所述反射光转换为电流信号。

在步骤s505中：处理器根据电流信号控制所述光发射元件的光发射功率。

可选地，该光发射元件是vcsel。或者，该光发射元件由一个或多个led构成。总之，本公开对光发射元件不做限制。

可选地，光栅镜片可以是doe镜片，也可以是其他光栅镜片，本公开对此不做限制。

可选地，光接收元件可以是pd，也可以是其他的光接收元件，只要该光接收元件可以接收光发射元件的反射光即可，本公开对光接收元件也不做限制。

可选地，处理器可以是asic、dsp、dspd、pld、fpga、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件等。本公开对此不做限制。

可选地，所述光发射元件和所述光接收元件位于同一水平面。例如：光接收元件嵌入在所述光发射元件中。

或者，

光发射元件和所述光接收元件的距离小于预设距离，该预设距离可以是3厘米或5厘米等，本公开对此不做限制。

需要说明的是，本公开对光发射元件和所述光接收元件的位置关系不做限制，只要光接收元件可以接收到光发射元件的反射光即可。

可选地，光栅镜片位于所述光发射元件和所述光接收元件的上方。其中，光栅镜片与所述光发射元件和所述光接收元件的距离可以是10厘米或者15厘米等，本公开对此不做限制。

综上，本公开提供一种激光器的光功率控制方法，包括：光发射元件发射光。光栅镜片打散所述发射光。光接收元件接收所述光栅镜片在打散所述发射光的过程中所产生的反射光。光接收元件将所述反射光转换为电流信号。处理器根据电流信号控制所述光发射元件的光发射功率。例如：当光发射元件的光发射功率过大时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变小，当光发射元件的光发射功率过小时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变大。从而有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。以红外激光器为例，当doe镜片发生移位或者损坏时，将无法打散激光或者打散激光的程度非常弱，这样使得过强的激光束会伤害到使用者。而在本公开中，处理器可以降低光发射元件的光发射功率，从而避免使用者受伤害，即提高了红外激光器的可靠性。

针对步骤s505进行如下说明：

一种可选方式：图6是根据另一示例性实施例示出的一种激光器的功率控制方法的流程图，步骤s505包括：

步骤s505a：当所述电流信号大于第一电流阈值时，所述处理器控制所述光发射元件的光发射功率变小；当所述电流信号小于第二电流阈值时，所述处理器控制所述光发射元件的光发射功率变大。

可选地，第一电流阈值大于第二电流阈值。

可选地，所谓处理器控制所述光发射元件的光发射功率变小是指：处理器控制光发射元件的光发射功率达到第一预设光发射功率。所谓处理器控制所述光发射元件的光发射功率变大是指：处理器控制光发射元件的光发射功率达到第二预设光发射功率。

其中，本公开对第一预设光发射功率和第二预设光发射功率的大小不做限制，例如：第一预设光发射功率和第二预设光发射功率可以相同。

另一种可选方式：图7是根据再一示例性实施例示出的一种激光器的功率控制方法的流程图，所述激光器还包括：两端分别与所述光接收元件、所述处理器连接的检测电路；相应的，步骤s505之前还包括：

步骤s506：检测电路将所述电流信号转换为电压信号。

则步骤s505包括步骤s505b：

在步骤s505b中：当所述电压信号大于第一电压阈值时，控制所述光发射元件的光发射功率变小；当所述电压信号小于第二电压阈值时，控制所述光发射元件的光发射功率变大。

可选地，第一电压阈值大于第二电压阈值。

可选地，所谓处理器控制所述光发射元件的光发射功率变小是指：处理器控制光发射元件的光发射功率达到第一预设光发射功率。所谓处理器控制所述光发射元件的光发射功率变大是指：处理器控制光发射元件的光发射功率达到第二预设光发射功率。

其中，本公开对第一预设光发射功率和第二预设光发射功率的大小不做限制，例如：第一预设光发射功率和第二预设光发射功率可以相同。

综上，本公开提供的激光器中的处理器控制光发射功率的方式如上述两种可选方式，基于此，激光器可以有效的控制光发射功率，例如：当光发射元件的光发射功率过大时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变小，当光发射元件的光发射功率过小时，处理器可以控制光发射元件的光发射功率变大。从而有效地控制光发射功率，进而提高激光器的可靠性。

进一步地，激光器还包括：两端分别与所述检测电路、所述处理器连接的放大器；相应的，所述方法还包括：放大器放大所述电压信号。例如：结合图5对应的实施例对此进行说明。本公开又一示例性实施例提供一种激光器的功率控制方法，该方法包括如下步骤：

在步骤s501中：光发射元件发射光。

在步骤s502中：光栅镜片打散所述发射光。

在步骤s503中：光接收元件接收所述光栅镜片在打散所述发射光的过程中所产生的反射光。

在步骤s504中：光接收元件将所述反射光转换为电流信号。

步骤s506：检测电路将电流信号转换为电压信号。

在步骤s507中：放大器放大电压信号。

在步骤s505b中：当所述电压信号大于第一电压阈值时，控制所述光发射元件的光发射功率变小；当所述电压信号小于第二电压阈值时，控制所述光发射元件的光发射功率变大。

综上，本公开提供一种激光器的功率控制方法，其中该方法包括：放大器放大电压信号，以便处理器更加精确的控制光发射功率。

更进一步地，激光器还包括：两端分别与所述处理器、所述光发射元件连接的驱动电路；相应地，所述处理器根据所述电流信号控制所述光发射元件的光发射功率，包括：所述处理器根据所述电流信号控制所述驱动电路生成驱动信号；其中，所述驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率。

例如：结合图6对应的技术方案进行说明：当所述电流信号大于第一电流阈值时，所述处理器根据电流信号生成第一驱动信号，该第一驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率变小；当所述电流信号小于第二电流阈值时，所述处理器根据电流信号生成第二驱动信号，该第二驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率变大。

结合图7对应的技术方案进行说明：当所述电压信号大于第一电压阈值时，所述处理器根据电压信号生成第三驱动信号，该第三驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率变小；当所述电压信号小于第二电压阈值时，所述处理器根据电压信号生成第四驱动信号，该第四驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率变大。

本公开提供一种激光器的功率控制方法，其中处理器根据所述电流信号控制所述驱动电路生成驱动信号；该驱动信号用于控制所述光发射元件的光发射功率，进而提高激光器的可靠性。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由处理器执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。