CN106025781A - 一种自适应调节的yag固体激光器及其使用方法 - Google Patents

一种自适应调节的yag固体激光器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种自适应调节的YAG固体激光器及其使用方法，本激光器包括激光器底座上处于同一光轴的红色激光、全反镜、激光腔体、半反镜和扩束镜等组件，红色激光装置、全反镜和半反镜各安装于单片机控制的微调架，激光腔体组件和全反镜之间有单片机控制的活动的阻挡片。红色激光组件和扩束镜组件内分别安装与单片机连接的四象限光电传感器。本方法的预调节为单片机据四象限光电传感器信息，先调节红色激光装置至基准位，用阻挡片挡住至半反镜的红色激光调节全反镜，再移开阻挡片调节半反镜。工作中的自适应调节为全反镜和半反镜的调节。本发明根据红色光斑位置，实现激光器光路的自动调节，提高光路可靠性，保证激光质量，改进激光加工精度。

Description

一种自适应调节的YAG固体激光器及其使用方法
技术领域
本发明属于YAG激光器领域，特别是涉及一种自适应调节的YAG固体激光器及其使用方法。
背景技术
激光切割是现代钣金加工的重要的热切割手段之一。所用的传统激光器包括产生激光的腔体、全反镜、半反镜和扩束镜均安装于激光器底座上，它们的中心点理论上应当成一直线，即光轴。腔体产生的激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出，即为激光切割头。全反镜和半反镜的中心处于光轴上才能使反射后的激光集中为强度高的激光束，但机械变形，镜片受热变形，切割作业时的机械振动等原因均会造成光路改变，影响激光束的质量和强度。为了对全反镜和半反镜进行调节，现有的激光器的尾端安装了红色激光装置，其处于双轴微调架上，同时全反镜和半反镜也分别安装于2维微调架上。红色激光装置发出的红色定位点激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出，根据激光器前方红色光斑位置手动调节红色激光装置的双轴微调架，使红色光斑处于光轴中心。使用过程中，发现红色光斑偏离光轴，说明光路改变，手动调节全反镜和半反镜的2维微调架，使红色光斑回到光轴上。
因无法实时检查红色光斑位置，所以调节往往滞后，且手动调节全反镜和半反镜难度较大，费时费力，还需要有经验的工作人员进行操作，且难以完全达到位置精准。
切割激光光束的中心不断变化，且质量不稳定，均直接影响激光切缝和切割的各项质量指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自适应调节的YAG固体激光器，在红色激光组件的双轴微调架上安装微型伺服电机，在全反镜和半反镜的2维微调架也安装微型伺服电机，在红色激光组件前方和扩束镜组件后方各安装一个四象限光电传感器，2个四象限光电传感器均与单片机的信号输入端连接，各微型伺服电机与单片机所接的伺服驱动电路连接。单片机根据四象限光电传感器上红色光斑信号位置与强度，实时控制各微型伺服电机，调节全反镜和半反镜的2维微调架，保证光路稳定。
本发明的另一目的是提供一种自适应调节的YAG固体激光器的使用方法，先调节红色激光组件的双轴微调架的基准位置，在使用时根据四象限光电传感器输出电压确定红色光斑位置偏离光轴的方向和距离，则据此得到全反镜和半反镜的2维微调架相应的调节量，控制全反镜和半反镜微型伺服电机实时调节它们的2维微调架。本方法自动控制使得YAG固体激光器的光路保持稳定，避免机械变形，镜片受热变形，弹簧老化，机械振动等引起的光路变化，保证激光光束质量稳定，提高系统的可靠性。
本发明提供的一种自适应调节的YAG固体激光器，包括由后到前依次安装于激光器底座上的红色激光组件、全反镜组件、激光腔体组件、半反镜组件和扩束镜组件，以上组件的中心均处于一直线光轴上，激光腔体组件产生的激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出，即为激光切割头。安装于激光器尾端的红色激光组件为安装于H微调架上的红色激光装置；全反镜组件为安装于Q微调架上的全反镜，半反镜组件为安装于B微调架上的半反镜。红色激光组件发出的红色定位点激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出。激光器底座上还有活动的阻挡片，阻挡片处于激光腔体组件和全反镜组件之间的光轴上，阻挡红色点激光到达半反镜，阻挡片移动离开激光腔体组件和半反镜组件之间的光轴，红色点激光到达半反镜。阻挡片也可置于激光腔体组件和半反镜组件之间的光轴上，同样可以阻挡红色点激光到达半反镜。
所述H微调架为2轴4维微调架。
所述Q微调架和B微调架为2维微调架。
本发明H微调架的2轴分别与2个H微型伺服电机连接，Q微调架的2个调节螺杆分别与2个Q微型伺服电机连接，B微调架的2个调节螺杆分别与2个B微型伺服电机连接。
在红色激光组件和扩束镜组件内分别安装后四象限光电传感器和前四象限光电传感器，2个四象限光电传感器均与单片机的信号输入端连接，各微型伺服电机与单片机所接的伺服驱动电路连接。
所述前、后四象限光电传感器结构相同，含有4个相同的矩形光电探测器，每个光电探测器均为矩形，各位于一个象限位置，四象限光电传感器的中心有通孔，通孔的中心位于激光器的光轴上，激光腔体组件发出的激光束和红色点激光从此通孔穿过。当红色点激光处于光轴上时，四个象限上的4个光电探测器上红色光斑成像相同，故光电转换后输出的电压信号幅度相同，当4个光电探测器输出的电压信号幅度不同，说明红色点激光偏离光轴，比较4个光电探测器输出的电压信号即可得到红色点激光的偏离量。4个光电探测器输出的电压信号经过模拟量放大整形电路，进入模数转换电路，转换为数字信号，送入单片机。
所述Q微调架和B微调架的2维微调架的结构相同，包括2个相同矩形的M和N安装块，全反镜或半反镜的镜片固定地嵌于N安装块矩形的中心，M和N矩形的2条邻边中部各有一个定位螺栓连接2个安装块相对的面，定位螺栓两侧各有一个弹簧，弹簧上下端分别连接2个安装块相对的面，使2个安装块重叠但相互保持间隙，M安装块在此2条邻边处于对角的一端各有一螺孔，2根有螺纹的调节杆分别穿过M安装块的螺孔，调节杆底端抵于N安装块表面。当其中一根调节杆旋转抵压N安装块的一角，N安装块以此边的定位螺栓为中心旋转，定位螺栓两侧的弹簧分别起到拉簧或压簧作用。所述调节杆的调节范围为N安装块旋转角度±15°。
所述阻挡片安装于挡片电机的轴上，挡片电机位于激光腔体组件和全反镜组件之间的光轴下方，挡片电机带动阻挡片转动，使阻挡片处于光轴上或移离光轴。挡片电机为直流电机，其与单片机所接的驱动电路连接，单片机经驱动电路控制挡片电机的启动和转动方向。
挡块固定于激光器底座上，位于激光腔体组件和全反镜组件之间，挡块上有光孔，光孔的中心处于光轴上，所述挡片电机固定于挡块下部，阻挡片转动与光孔相对时，阻挡激光通过光孔，阻挡片移离光孔，激光经过光孔到达半反镜。挡块在光孔的两侧固定有限位片，阻挡片转动、触及一侧的限位片时，挡片电机停止，阻挡片与光孔正相对；阻挡片反向转动、触及另一侧的限位片时，挡片电机停止，阻挡片移离光轴。
所述单片机和伺服驱动电路集成于嵌入式系统，安装于激光器内。
本发明提供的一种自适应调节的YAG固体激光器的使用方法分为激光器每次工作前的预调节和激光器工作过程中的自适应调节两部分。
激光器每次工作前工作人员一键启动单片机的预调节程序，单片机自动按进行预调节，预调节主要步骤如下：
Ⅰ、红色激光装置的调节
红色激光装置发出的红色点激光投射到前四象限光电传感器上，单片机根据前四象限光电传感器的4个光电探测器将接收到的红色激光的光信号转换为电压信号，送到单片机，单片机由前四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算红色光斑的偏移量，换算为红色激光装置发射角度的改变值，并据此得到对H微型伺服电机的伺服控制指令、并送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制H微调架2轴所连接的2个H微型伺服电机，改变红色激光装置的发射角度，使红色光斑处于前四象限光电传感器的中心，此时红色激光装置处于基准位，红色激光束为基准光轴；在激光器本次工作期间H微调架固定，不再调动。
Ⅱ、全反镜的调节
红色激光装置发出的红色点激光在穿过全反镜时，有部分红色激光被反射到后四象限光电传感器上，形成红色光斑，红色点激光前行在穿过半反镜时，也有部分红色激光被反射到后四象限光电传感器上，会形成另一个红色光斑。调节时在半反镜和激光腔体组件之间的光轴上插入阻挡片，阻挡红色点激光到达半反镜，此时后四象限光电传感器上只有全反镜反射形成的红色光斑。
单片机由后四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算该红色光斑的偏移量，换算为全反镜的旋转角度，并据此得到伺服控制指令送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制Q微调架2调节轴所连接的2个Q微型伺服电机，使全反镜与基准光轴垂直，4个光电探测器输出的电压信号相同，即红色光斑处于前四象限光电传感器的中心；
Ⅲ、半反镜的调节
移开阻挡片，此时后四象限光电传感器上全反镜反射形成的红色光斑处于中心，另一个即为半反镜反射形成的红色光斑。
单片机由后四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算半反镜红色光斑的偏移量，换算为半反镜的旋转角度，并据此得到伺服控制指令送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制B微调架2调节轴所连接的2个B微型伺服电机，使半反镜与基准光轴垂直，其红色光斑处于前四象限光电传感器的中心；
激光器工作前的预调节完成。
激光器工作过程中当管理人员发现激光器的切割质量下降，管理人员暂停激光器，一键启动单片机的自适应调节程序，单片机自动进行工作中的自适应调节，步骤如下：
ⅰ、全反镜的调节
在全反镜和激光腔体组件之间插入阻挡片，此时后四象限光电传感器上只有全反镜反射形成的红色光斑。
按预调节的步骤Ⅱ方法完成。
ⅱ、半反镜的调节
按预调节的步骤Ⅲ方法完成。
调节完成，管理人员重新开启激光器继续工作。
单片机由四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压电流信号计算伺服驱动量的方法如下：
①通过试验得到4个光电探测器输出的不同电压电流信号与红色光斑的位置关系，并进一步得到红色光斑的偏移值与4个光电探测器输出电压电流信号的对应关系；
所述红色光斑在4个探测器上的线性变化区间为处于四象限光电传感器中心的圆，在此线性变化区间内红色光斑的偏移值与4个光电探测器输出电压电流信号为线性关系。在此区间内，各光电探测器输出电压信号为0～5V。
②单片机根据当前得到的4个光电探测器输出的电压电流信号，获得当前红色光斑的位置，及红色光斑移至中心的移动距离和方向；
③单片机由②的结果换算为相关伺服电机对应的伺服驱动步长量，并发送驱动指令到相关伺服驱动电路，H伺服电机或者Q、B伺服电机动作，完成对H微调架或者Q、B微调架的调节。
重复步骤②和③的调节，实现四象限光电传感器中的4个光电探测器输出电压均为最小，最佳情况为输出电压均为0。虽然单片机要经过多次运算完成调节，但实际调节时间小于0.5秒。
与现有技术相比，本发明一种自适应调节的YAG固体激光器及其使用方法的优点为：1、根据四象限光电传感器的光斑位置，实现激光器光路的自动调节，无需人工干预，减少了人工调节的工作量也降低的对工作人员经验的要求；2、在激光器工作过程中自适应调节光路，避免了机械变形，镜片受热变形、弹簧失效和机械振动等对光路的影响，提高光路可靠性，保证激光束质量，从而改善激光加工的精度等切割质量指标；3、本发明根据在四象限光电传感器输出的电压信号，即可得到红色光斑位置，阻挡片的插入仅需要10毫秒，微处理器对光斑信息的的获取与计算所需时间更短，故调节在瞬间完成，精度可提高到0.05mm左右。
附图说明
图1为本自适应调节的YAG固体激光器实施例结构框图；
图2为本自适应调节的YAG固体激光器实施例四象限光电传感器结构示意图；
图3为本自适应调节的YAG固体激光器实施例阻挡块组件结构示意图；
图4为图3中阻挡片未遮挡挡块光孔的示意图；
图5为图3中阻挡片遮挡挡块光孔的示意图；
图6为本自适应调节的YAG固体激光器实施例全反镜组件的Q微调架结构侧视示意图；
图7为图6的P向示意图。
图中标号为：
11、挡片电机，12、挡块，13、阻挡片，14、限位片，15，光孔，
21、M安装块，22、定位螺栓，23、弹簧，24、N安装块，25、调节杆，26，伺服电机，27、镜片。
具体实施方式
自适应调节的YAG固体激光器实施例
本自适应调节的YAG固体激光器实施例的结构如图1所示，包括由后到前依次安装于激光器底座上的红色激光组件、全反镜组件、激光腔体组件、半反镜组件和扩束镜组件，以上组件的中心均处于一直线光轴上，激光腔体组件产生的激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出，即为激光切割头。安装于激光器尾端的红色激光组件为安装于H微调架上的红色激光装置；全反镜组件为安装于Q微调架上的全反镜，半反镜组件为安装于B微调架上的半反镜。红色激光组件发出的红色定位点激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出。
激光器底座上还有阻挡块组件。如图3～5所示，本例的阻挡块组件包括挡块12、阻挡片13、挡片电机11和限位片14，本例挡块12固定于激光器底座上，位于激光腔体组件和全反镜组件之间，挡块12上有光孔15，光孔15的中心处于光轴上，所述挡片电机11固定于挡块12下部，阻挡片13安装于挡片电机11的轴上。挡片电机11为直流电机，其与单片机所接的驱动电路连接，单片机控制挡片电机11的启动和转动方向。挡片电机11带动阻挡片13转动，使阻挡片13处于光轴上或移离光轴。挡块12在光孔15的两侧固定有限位片14，阻挡片13转动至完全遮挡光孔15时、触及一侧的限位片14，挡片电机11停止，阻挡片13反向转动至完全移离光孔15时、触及另一侧的限位片14，挡片电机11停止。
本例H微调架为2轴4维微调架。
本例Q微调架和B微调架为2维微调架。
本例H微调架的2轴分别与2个H微型伺服电机连接，Q微调架的2个调节螺杆分别与2个Q微型伺服电机连接，B微调架的2个调节螺杆分别与2个B微型伺服电机连接。
本例Q微调架和B微调架的2维微调架的结构相同，如图6和7所示，包括2个相同矩形的M安装块21和N安装块24，全反镜或半反镜的镜片27固定地嵌于N安装块24矩形的中心，M和N矩形21、24的2条邻边中部各有一个定位螺栓22连接2个安装块21、24相对的面，定位螺栓22两侧各有一个弹簧23，弹簧23上下端分别连接M、N安装块21、24相对的面，使2个安装块21、24重叠但相互保持间隙，M安装块21在此2条邻边处于对角的一端各有一螺孔，2根有螺纹的调节杆25分别穿过M安装块21的螺孔，调节杆25底端抵于N安装块24表面。当其中一根调节杆25旋转抵压N安装块24的一角，N安装块24以此边的定位螺栓22为中心旋转，定位螺栓22两侧的弹簧23分别起到拉簧或压簧作用。所述调节杆25的调节范围为N安装块24旋转角度±15°。
在红色激光组件和扩束镜组件内分别安装后四象限光电传感器和前四象限光电传感器，2个四象限光电传感器均与单片机的信号输入端连接，各微型伺服电机与单片机所接的伺服驱动电路连接。
所述前、后四象限光电传感器结构相同，如图2所示，含有4个相同的矩形光电探测器⑴、⑵、⑶、⑷，每个光电探测器均为矩形，各位于一个象限位置，四象限光电传感器的中心有通孔，通孔的中心位于激光器的光轴上，激光腔体组件发出的激光束和红色点激光从此通孔穿过。4个光电探测器输出的电压信号经过模拟量放大整形电路，进入模数转换电路，转换为数字信号，送入单片机。
所述单片机和伺服驱动电路集成于嵌入式系统，安装于激光器内。
自适应调节的YAG固体激光器的使用方法实施例
本自适应调节的YAG固体激光器的使用方法实施例采用上述自适应调节的YAG固体激光器实施例，本方法分为激光器每次工作前的预调节和激光器工作过程中的自适应调节两部分。
激光器每次工作前，工作人员一键启动单片机的预调节程序，预调节主要步骤如下：
Ⅰ、红色激光装置的调节
红色激光装置发出的红色点激光投射到前四象限光电传感器上，单片机根据前四象限光电传感器的4个光电探测器将接收到的红色激光的光信号转换为电压信号，送到单片机，单片机由前四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算红色光斑的偏移量，换算为红色激光装置发射角度的改变值，并据此得到对H微型伺服电机的伺服控制指令、并送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制H微调架2轴所连接的2个H微型伺服电机，改变红色激光装置的发射角度，使红色光斑处于前四象限光电传感器的中心，此时红色激光装置处于基准位，红色激光束为基准光轴；在激光器本次工作期间H微调架固定，不再调动。
Ⅱ、全反镜的调节
红色激光装置发出的红色点激光在穿过全反镜时，有部分红色激光被反射到后四象限光电传感器上，形成红色光斑，红色点激光前行在穿过半反镜时，也有部分红色激光被反射到后四象限光电传感器上，会形成另一个红色光斑。调节时在半反镜和激光腔体组件之间的光轴上插入阻挡片，阻挡红色点激光到达半反镜，此时后四象限光电传感器上只有全反镜反射形成的红色光斑。
单片机由后四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算该红色光斑的偏移量，换算为全反镜的旋转角度，并据此得到伺服控制指令送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制Q微调架2调节轴所连接的2个Q微型伺服电机，使全反镜与基准光轴垂直，4个光电探测器输出的电压信号相同，即红色光斑处于前四象限光电传感器的中心；
Ⅲ、半反镜的调节
移开阻挡片，此时后四象限光电传感器上全反镜反射形成的红色光斑处于中心，另一个即为半反镜反射形成的红色光斑。
单片机由后四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算半反镜红色光斑的偏移量，换算为半反镜的旋转角度，并据此得到伺服控制指令送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制B微调架2调节轴所连接的2个B微型伺服电机，使半反镜与基准光轴垂直，其红色光斑处于前四象限光电传感器的中心；
激光器工作前的预调节完成。
激光器工作过程中当管理人员发现激光器的切割质量下降，管理人员暂停激光器，一键启动单片机的自适应调节程序，自适应调节步骤如下：
ⅰ、全反镜的调节
在全反镜和激光腔体组件之间插入阻挡片，此时后四象限光电传感器上只有全反镜反射形成的红色光斑。
按预调节的步骤Ⅱ方法完成。
ⅱ、半反镜的调节
按预调节的步骤Ⅲ方法完成。
调节完成，管理人员重新开启激光器继续工作。
本例单片机由四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压电流信号计算伺服驱动量的方法如下：
①通过试验得到4个光电探测器输出的不同电压电流信号与红色光斑的位置关系，并进一步得到红色光斑的偏移值与4个光电探测器输出电压电流信号的对应关系；
本例红色光斑在4个探测器上的线性变化区间为处于四象限光电传感器中心的圆，在此线性变化区间内红色光斑的偏移值与4个光电探测器输出电压电流信号为线性关系。在此区间内，各光电探测器输出电压信号为0～5V。
②单片机根据当前得到的4个光电探测器输出的电压电流信号，获得当前红色光斑的位置，及红色光斑移至中心的移动距离和方向；
③单片机由②的结果换算为相关伺服电机对应的伺服驱动步长量，并发送驱动指令到相关伺服驱动电路，H伺服电机或者Q、B伺服电机动作，完成对H微调架或者Q、B微调架的调节。
重复步骤②和③的调节，实现四象限光电传感器中的4个光电探测器输出电压均为最小，最佳情况为输出电压均为0。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应调节的YAG固体激光器，包括由后到前依次安装于激光器底座上的红色激光组件、全反镜组件、激光腔体组件、半反镜组件和扩束镜组件，以上组件的中心均处于一直线光轴上，激光腔体组件产生的激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出；其特征在于：
安装于激光器尾端的红色激光组件为安装于H微调架上的红色激光装置；全反镜组件为安装于Q微调架上的全反镜，半反镜组件为安装于B微调架上的半反镜；红色激光组件发出的红色定位点激光经过全反镜、半反镜和扩束镜从激光器前端送出；激光器底座上还有活动的阻挡片，阻挡片处于激光腔体组件和全反镜组件之间的光轴上，阻挡红色点激光到达半反镜，阻挡片移动离开激光腔体组件和半反镜组件之间的光轴，红色点激光到达半反镜；
所述H微调架为2轴4维微调架；所述Q微调架和B微调架为2维微调架；
所述H微调架的2轴分别与2个H微型伺服电机连接，Q微调架的2个调节螺杆分别与2个Q微型伺服电机连接，B微调架的2个调节螺杆分别与2个B微型伺服电机连接；
在红色激光组件和扩束镜组件内分别安装后四象限光电传感器和前四象限光电传感器，2个四象限光电传感器均与单片机的信号输入端连接，各微型伺服电机与单片机所接的伺服驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的自适应调节的YAG固体激光器，其特征在于：
所述前、后四象限光电传感器结构相同，含有4个相同的矩形光电探测器，每个光电探测器均为矩形，各位于一个象限位置，其中心有通孔，通孔的中心位于激光器的光轴上。
3.根据权利要求1或2所述的自适应调节的YAG固体激光器，其特征在于：
所述Q微调架和B微调架的2维微调架的结构相同，包括2个相同矩形的M安装块(21)和N安装块(24)，全反镜或半反镜的镜片(27)固定地嵌于N安装块(24)矩形的中心，M和N矩形的2条邻边中部各有一个定位螺栓(22)连接2个安装块(21、24)相对的面，定位螺栓(22)两侧各有一个弹簧(23)，弹簧(23)上下端分别连接2个安装块(21、24)相对的面，使2个安装块(21、24)重叠但相互保持间隙，M安装块(21)在此2条邻边处于对角的一端各有一螺孔，2根有螺纹的调节杆(25)分别穿过M安装块(21)的螺孔，调节杆(25)底端抵于N安装块(24)表面；当其中一根调节杆(25)旋转抵压N安装块(24)的一角，N安装块(24)以此边的定位螺栓(22)为中心旋转；所述调节杆(22)的调节范围为N安装块(21)旋转角度±15°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自适应调节的YAG固体激光器，其特征在于：
所述阻挡片(13)安装于挡片电机(11)的轴上，挡片电机(11)位于激光腔体组件和全反镜组件之间的光轴下方，挡片电机(11)带动阻挡片(13)转动，使阻挡片(13)处于光轴上或移离光轴，挡片电机(11)为直流电机，其与单片机所接的驱动电路连接。
5.根据权利要求4所述的自适应调节的YAG固体激光器，其特征在于：
挡块(12)固定于激光器底座上，位于激光腔体组件和半反镜组件之间，挡块(12)上有光孔(15)，光孔(15)的中心处于光轴上，所述挡片电机(11)固定于挡块(12)下部，阻挡片(13转动与光孔(15)相对时，阻挡激光通过光孔(15)，阻挡片(13)移离光孔(15)，激光经过光孔(15)到达半反镜。
6.根据权利要求5所述的自适应调节的YAG固体激光器，其特征在于：
所述挡块(12)在光孔(15)的两侧固定有限位片(14)，阻挡片(13)转动、触及一侧的限位片(14)时，挡片电机(11)停止，阻挡片(13)与光孔(15)正相对；阻挡片(13)反向转动、移离光轴，触及另一侧的限位片(14)时，挡片电机(11)停止。
7.根据权利要求1或2所述的自适应调节的YAG固体激光器，其特征在于：
所述单片机和伺服驱动电路集成于嵌入式系统，安装于激光器内。
8.根据权利要求3所述的自适应调节的YAG固体激光器的使用方法，其特征在于：
本方法分为激光器每次工作前的预调节和激光器工作过程中的自适应调节两部分；
激光器每次工作前的预调节主要步骤如下：
Ⅰ、红色激光装置的调节
红色激光装置发出的红色点激光投射到前四象限光电传感器上，单片机根据前四象限光电传感器的4个光电探测器将接收到的红色激光的光信号转换为电压信号，送到单片机，单片机由前四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算红色光斑的偏移量，换算为红色激光装置发射角度的改变值，并据此得到对H微型伺服电机的伺服控制指令、并送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制H微调架2轴所连接的2个H微型伺服电机，改变红色激光装置的发射角度，使红色光斑处于前四象限光电传感器的中心，此时红色激光装置处于基准位，红色激光束为基准光轴；在激光器本次工作期间H微调架固定，不再调动；
Ⅱ、全反镜的调节
红色激光装置发出的红色点激光在穿过全反镜时，有部分红色激光被反射到后四象限光电传感器上，形成红色光斑，红色点激光前行在穿过半反镜时，也有部分红色激光被反射到后四象限光电传感器上，会形成另一个红色光斑；调节时在半反镜和激光腔体组件之间的光轴上插入阻挡片，阻挡红色点激光到达半反镜，此时后四象限光电传感器上只有全反镜反射形成的红色光斑；
单片机由后四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算该红色光斑的偏移量，换算为全反镜的旋转角度，并据此得到伺服控制指令送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制Q微调架2调节轴所连接的2个Q微型伺服电机，使全反镜与基准光轴垂直，4个光电探测器输出的电压信号相同，即红色光斑处于前四象限光电传感器的中心；
Ⅲ、半反镜的调节
移开阻挡片，此时后四象限光电传感器上全反镜反射形成的红色光斑处于中心，另一个即为半反镜反射形成的红色光斑；
单片机由后四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压信号计算半反镜红色光斑的偏移量，换算为半反镜的旋转角度，并据此得到伺服控制指令送到伺服驱动电路，伺服驱动电路按此指令控制B微调架2调节轴所连接的2个B微型伺服电机，使半反镜与基准光轴垂直，其红色光斑处于前四象限光电传感器的中心；
激光器工作前的预调节完成；
所述激光器工作过程中当管理人员发现激光器的切割质量下降，管理人员暂停激光器，进行激光器工作中的自适应调节，步骤如下：
ⅰ、全反镜的调节
在半反镜和激光腔体组件之间插入阻挡片，此时后四象限光电传感器上只有全反镜反射形成的红色光斑；
按预调节的步骤Ⅱ方法完成；
ⅱ、半反镜的调节
按预调节的步骤Ⅲ方法完成；
调节完成，管理人员重新开启激光器继续工作。
9.根据权利要求8所述的自适应调节的YAG固体激光器的使用方法，其特征在于：
单片机由四象限光电传感器的4个光电探测器输出的电压电流信号计算伺服驱动量的方法如下：
①通过试验得到4个光电探测器输出的不同电压电流信号与红色光斑的位置关系，并进一步得到红色光斑的偏移值与4个光电探测器输出电压电流信号的对应关系；
②单片机根据当前得到的4个光电探测器输出的电压电流信号，获得当前红色光斑的位置，及红色光斑移至中心的移动距离和方向；
③单片机由②的结果换算为相关伺服电机对应的伺服驱动步长量，并发送驱动指令到相关伺服驱动电路，H伺服电机或者Q、B伺服电机动作，完成对H微调架或者Q、B微调架的调节；
重复步骤②和③的调节，实现四象限光电传感器中的4个光电探测器输出电压均为最小，最佳情况为输出电压均为0V。
10.根据权利要求9所述的自适应调节的YAG固体激光器的使用方法，其特征在于：
所述红色光斑在4个探测器上的线性变化区间为处于四象限光电传感器中心的圆，在此线性变化区间内红色光斑的偏移值与4个光电探测器输出电压电流信号为线性关系；在此区间内，各光电探测器输出电压信号为0～5V。
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