CN102170091A - 激光功率校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光功率校正方法，包括以下步骤：获得控制电流-激光功率曲线；采集控制电流值，根据所述控制电流值和控制电流-激光功率曲线输出激光功率；将输出的激光功率与预设的激光功率进行比较，若输出的激光功率与预设的激光功率不匹配，则根据预设的激光功率和控制电流-激光功率曲线得到校正后的控制电流；使激光器工作在校正后的控制电流。通过获得控制电流-激光功率曲线，得到控制电流与激光功率的关系，从而可以通过检测控制电流来获知激光功率，不需要增加额外的功率检测设备，即可较为精确地对激光功率进行校正。
Description
【技术领域】
本发明涉及激光领域，尤其是涉及一种激光功率校正方法。
【背景技术】
半导体激光器主要采用调节电源输出电流大小的方式控制功率输出。为了节约成本和简化设计，往往不会加入功率闭环检测环节。如果要加入功率闭环，机器还需要加入一个激光功率检测环节，而激光功率检测光路不仅成本高、产生功率损耗，而且还会占用大量空间，增大机器体积。
另外半导体激光模块的输出功率和输入电流并不是成正比的关系，采用传统的直线校正方法，会存在误差大等问题。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种低成本且精确的激光功率校正方法。
一种激光功率校正方法，包括：获得控制电流-激光功率曲线；采集控制电流值，根据所述控制电流值和控制电流-激光功率曲线输出激光功率；将输出的激光功率与预设的激光功率进行比较，若输出的激光功率与预设的激光功率不匹配，则根据预设的激光功率和控制电流-激光功率曲线得到校正后的控制电流；使激光器工作在校正后的控制电流。
优选地，所述获得控制电流-激光功率曲线的步骤包括：在激光器输出的控制电流范围内，均匀采集多个控制电流值，每次采集控制电流值时，检测得到对应的激光功率，得到多组控制电流值和激光功率的数据对；对所述多组控制电流值和激光功率的数据对进行曲线拟合，得到控制电流-激光功率曲线。
优选地，所述曲线拟合的方式为多项式曲线拟合。
优选地，所述多项式曲线拟合采用三阶以上的多项式拟合。
优选地，还包括对所述控制电流-激光功率曲线进行验证的步骤，具体包括：随机设定预期输出功率，根据所得控制电流-激光功率曲线得到控制电流；使激光器工作在与预期输出功率对应的控制电流下；测量激光器的实际功率；将实际功率与预期输出功率比较进行验证。
通过获得控制电流-激光功率曲线，得到控制电流与激光功率的关系，从而可以通过检测控制电流来获知激光功率，不需要增加额外的功率检测设备，即可较为精确地对激光功率进行校正。
【附图说明】
图1为一实施例的激光功率校正方法流程图；
图2为获得控制电流-激光功率曲线的方法流程图；
图3为验证控制电流-激光功率曲线的方法流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，为一实施例的激光功率校正方法流程图。该方法包括：
S10：获得控制电流-激光功率曲线。激光器的控制电流和输出功率之间具有一定的函数关系，但并非直线函数。本步骤所获得的控制电流-激光功率曲线也不是精确描述控制电流与输出功率关系的曲线，而是根据需要获得的一种近似曲线。近似程度取决于应用中误差控制的精度需求。获得控制电流-激光功率曲线的方式有多种，比如指数曲线、对数曲线、幂函数曲线以及多项式曲线等。
本实施例采用多项式曲线拟合。如图2所示，具体步骤包括：
S11：在对激光器输入的控制电流范围内，均匀采集多个控制电流值，每次采集控制电流值时，检测得到对应的激光功率，得到多组控制电流值和激光功率的数据对。
采集的控制电流值应该能够覆盖激光器输出的控制电流范围。例如电源输出电流范围为0～10A，则可以将采样电流值表设置为1A、2A、3A......10A。然后在这些控制电流下，分别用功率计测量对应的激光功率，得到(控制电流，激光功率)的数据对，如(1，2.3)、(2，8.5)、(3，13.6)......。
S12：对所述多组控制电流值和激光功率的数据对进行曲线拟合，得到控制电流-激光功率曲线。优选采用三阶以上的多项式曲线拟合。通常三阶拟合已经满足精度要求。如上所述，得到的曲线为近似描述控制电流与激光功率关系的曲线，描述精度还取决于采样点的多少以及分布情况等。曲线拟合可以采用matlab或者excel等软件实现。
S20：采集控制电流值，根据所述控制电流值和控制电流-激光功率曲线输出激光功率。获得控制电流-激光功率曲线后，就可以通过采集激光器当前工作的电流来获得激光功率，而不需要采用功率计来测量。虽然所获得的激光功率是计算所得，与实际输出的激光功率可能存在偏差，但是只要偏差控制在可接受的范围内即可满足校正要求。
S30：判断输出的激光功率与预设的激光功率是否匹配，若是，则校正结束，否则进入步骤S40。此处预设的激光功率是指希望激光器工作在的激光功率，与激光器应用需求相关。匹配的意思是输出的激光功率落在预设的激光功率设定的误差范围内，如±5％，±10％等；或者功率相差的绝对差值不大于某个值，如0.2瓦。
S40：根据预设的激光功率和控制电流-激光功率曲线得到校正后的控制电流。在启用激光器后，调节输入的控制电流时，不可能使激光功率恰好符合预设的激光功率。将步骤S20所得的激光功率视作实际输出功率，并与预设的激光功率进行比较，即可知道是否输出了预设的激光功率。如果当前没有输出预设的激光功率，则根据预设的激光功率和控制电流-激光功率曲线得到校正后的控制电流，该校正后的控制电流在曲线上对应预设的激光功率。
S50：使激光器工作在校正后的控制电流。
进一步地，本实施例的激光功率校正方法还包括对所述控制电流-激光功率曲线进行验证的步骤，具体包括：
S100：随机设定预期输出功率，根据所得控制电流-激光功率曲线得到控制电流。在通过步骤S10得到控制电流-激光功率曲线后，即得到了控制电流和激光功率之间的关系，随机设定预期输出功率，根据曲线得到控制电流。
S200：使激光器工作在与预期输出功率对应的控制电流下。
S300：测量激光器的实际功率。
S400：将实际功率与预期输出功率比较进行验证。对于不同的精度要求，可验证实际功率是否落在预期输出功率的相应的误差控制范围内，比如±5％，±10％等；或者功率相差的绝对差值不大于某个值，如0.2瓦。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种激光功率校正方法，其特征在于，包括：
获得控制电流-激光功率曲线；
采集控制电流值，根据所述控制电流值和控制电流-激光功率曲线输出激光功率；
将输出的激光功率与预设的激光功率进行比较，若输出的激光功率与预设的激光功率不匹配，则根据预设的激光功率和控制电流-激光功率曲线得到校正后的控制电流；
使激光器工作在校正后的控制电流。
2.如权利要求1所述的激光功率校正方法，其特征在于，所述获得控制电流-激光功率曲线的步骤包括：
在激光器输出的控制电流范围内，均匀采集多个控制电流值，每次采集控制电流值时，检测得到对应的激光功率，得到多组控制电流值和激光功率的数据对；
对所述多组控制电流值和激光功率的数据对进行曲线拟合，得到控制电流-激光功率曲线。
3.如权利要求2所述的激光功率校正方法，其特征在于，所述曲线拟合的方式为多项式曲线拟合。
4.如权利要求2所述的激光功率校正方法，其特征在于，所述多项式曲线拟合采用三阶以上的多项式拟合。
5.如权利要求2所述的激光功率校正方法，其特征在于，还包括对所述控制电流-激光功率曲线进行验证的步骤，具体包括：
随机设定预期输出功率，根据所得控制电流-激光功率曲线得到控制电流；
使激光器工作在与预期输出功率对应的控制电流下；
测量激光器的实际功率；
将实际功率与预期输出功率比较进行验证。
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