CN104009383A - 高精度激光功率闭环控制器 - Google Patents

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CN104009383A
CN104009383A CN201410184010.5A CN201410184010A CN104009383A CN 104009383 A CN104009383 A CN 104009383A CN 201410184010 A CN201410184010 A CN 201410184010A CN 104009383 A CN104009383 A CN 104009383A
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Inventor
田英干
廖洋
亓秀芹
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Gu Deju Peak Suzhou Laser Science And Technology Ltd
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Abstract

一种高精度激光功率闭环控制器，使用可编程逻辑控制器控制步进电机，调节圆形连续可变金属型中性密度滤光片的旋转，中性密度滤光片的反射光经光电转换后反馈至可编程逻辑控制器，实现激光功率的长时间稳定输出。适合调节任何波长，任意大小的激光功率，结构简单，当激光输出功率缓慢变化时，能得到变化范围为≤1％的稳定功率输出。

Description

高精度激光功率闭环控制器
技术领域
本发明涉及一种高精度激光功率闭环控制器。
背景技术
一般的激光器本身的功率稳定性约在百分之几的范围，不能直接应用。需要采取一些特殊措施才能使其稳定度达到工业应用的水平。引起激光功率起伏的原因有电源电流波动、腔镜和腔体支架形变、激光模式跳变、自发辐射、激活介质增益系数以及腔体损耗系数的变化等。
稳定激光功率主要有两个途径：
(1)稳定激光器本身。通过电源调整、腔内空气隔离、频率稳定以及选用温度系数小的支架等方法，可将激光器输出功率控制在1％附近。
(2)稳定激光器的输出光束。不管什么原因引起的激光功率变化，反映在输出光束上是一个合成的效果，即光功率无规律的起伏。通过光反馈的方法直接对激光输出光束进行调制，以抵消激光束的这种功率起伏。
激光功率的不稳定性是目前尚未完满解决的问题。已有报道采用光电反馈控制电源、光电晶体的方法对激光的输出功率进行稳定控制(CN85200008，CN200710109674.5)，此处我们使用可编程逻辑控制器(PLC)控制步进电机；调节中性密度滤光片的方法。该中性密度滤光片型激光功率稳定装置的特点是：可调节任何波长，任意大小的激光功率，结构简单，操作方便，调节功率稳定可靠，不受任何干扰，当激光输出功率在缓慢变化时，能得到变化范围为≤1％的稳定功率输出。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度激光功率闭环控制器，使用可编程逻辑控制器控制步进电机，调节圆形连续可变金属型中性密度滤光片的旋转，中性密度滤光片的反射光经光电转换后反馈至可编程逻辑控制器。当激光输出功率缓慢变化时，能得到变化范围为≤1％的稳定功率输出。
本发明的技术解决方案如下：
一种高精度激光功率闭环控制器，其特征在于包括使用可编程逻辑控制器(PLC)控制步进电机，调节圆形连续可变金属型中性密度滤光片的旋转，中性密度滤光片的反射光经光电转换后反馈至可编程逻辑控制器，实现激光功率的长时间稳定输出。
所述激光器(1)的输出光束(8)经圆形连续可变金属型中性密度滤光片(2)反射和透射，反射光(9)投射到光电探头(3)上，此信号经放大电路(4)后输入可编程逻辑控制器(7)，通过预先设定的程序将控制信号传递给步进电机驱动器(6)，再由驱动器控制步进电机(5)的转动，从而带动中性减光板(2)转动，使其达到合适的衰减量以保证获得稳定的激光光束(10)。
光电探头接收的反射光信号随激光器输出功率而浮动，并且与光束最后的输出成线性互补关系。适合调节任何波长，任意大小的激光功率，结构简单，操作方便，调节功率稳定可靠，不受任何干扰，当激光输出功率在缓慢变化时，能得到变化范围为≤1％的稳定功率输出。
系统通电后自动复位待命，当设定好所需要的激光功率值时，系统快速驱动步进电机，调节中性密度滤光片正转或反转，寻找所需稳定的激光功率。当激光功率存在波动时，系统自动调节中性密度滤光片，使输出功率维持在恒定值，抵消不稳定因素的影响。由于步进电机的机械运动较慢，故需另增加延时程序，调节延时的长短可改变单位时间调节次数。
与以往的技术相比较，本发明的优点在于：
1.适合调节任何波长，任意大小的激光功率，
2.调节功率稳定可靠，不受任何干扰，当激光输出功率缓慢变化时，能得到变化范围为≤1％的稳定功率输出。
3.结构简单，操作方便，编程简单。
4.系统的设计、安装、调试工作量少，维修方便，性能价格比高
5.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。
附图说明
图1是本发明高精度激光功率闭环控制器的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
对北京科学仪器厂生产的He-Ne激光器用相干公司PM3激光功率计测量，连续24小时内功率变8.3％。加装本装置后仍用上述功率计测量24小时，功率变化0.8％。本装置使用中性密度滤光片是对可见光范围内各种激光设计的，如果是中红外或CO2激光器可将中性密度滤光片改为硅、锗材料，光电探头在CO2激光器时改为热释电探测器，并以半导体致冷降温，可以得到更加稳定的光输出。

Claims (4)

1.一种高精度激光功率闭环控制器，其特征在于包括使用可编程逻辑控制器(PLC)控制步进电机，调节圆形连续可变金属型中性密度滤光片的旋转，中性密度滤光片的反射光经光电转换后反馈至可编程逻辑控制器，实现激光功率的长时间稳定输出。
2.根据权利要求1所述的高精度激光功率闭环控制器，其特征在于所述激光器(1)的输出光束(8)经圆形连续可变金属型中性密度滤光片(2)反射和透射，反射光(9)投射到光电探头(3)上，此信号经放大电路(4)后输入可编程逻辑控制器(7)，通过预先设定的程序将控制信号传递给步进电机驱动器(6)，再由驱动器控制步进电机(5)的转动，从而带动中性减光板(2)转动，使其达到合适的衰减量以保证获得稳定的激光光束(10)。
3.根据权利要求2所述的高精度激光功率闭环控制器，其特征在于光电探头接收的反射光信号随激光器输出功率而浮动，并且与光束最后的输出成线性互补关系。
4.根据权利要求3所述的高精度激光功率闭环控制器，其特征在于适合调节任何波长，任意大小的激光功率，结构简单，操作方便，调节功率稳定可靠，不受任何干扰，当激光输出功率缓慢变化时，能得到变化范围为≤1％的稳定功率输出。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105244759A (zh) * 2015-11-04 2016-01-13 中国电子科技集团公司第四十一研究所 输出功率可调稳定光源装置、光衰减器及工作方法
CN105261925A (zh) * 2015-08-24 2016-01-20 中国科学院等离子体物理研究所 Hcn激光干涉仪功率的自动控制系统
CN108288817A (zh) * 2018-02-28 2018-07-17 河南羚锐制药股份有限公司 一种二氧化碳激光器稳定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140827