CN106299990B - 一种用于光纤放大器非线性激光器控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于光纤放大器产品中非线性泵浦激光器控制方法及装置，该方法包括激光器背光功率定标步骤和激光器功率PID控制步骤，将激光器背光电压与其实际输出功率通过最小二乘法曲线拟合得到背光电流与输出功率公式，以实现采样背光电流计算输出功率；将设置功率与激光器背光电压通过最小二乘法曲线拟合得到设置功率与背光电压公式，通过设置功率计算PID目标背光电压，并通过硬件PID电路实现对激光器输出背光电压与目标背光电压的锁定输出。本发明解决了普通背光电压PID反馈控制中线性化差导致的控制精度低的缺点，提高了各类激光器在光纤放大器模块中的功率上报以及输出功率控制的精度，并有效降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种光通信器件，具体涉及一种用于光纤放大器的非线性激光器的控制方法及装置，特别涉及一类激光器其输出功率与背光电压非线性情况下采用背光控制输出功率的方法及装置，本发明属于光通信技术领域。
背景技术
当前应用于光纤放大器模块中激光器输出功率控制方法一般有两种，一种是采用背光电压作为PID反馈控制，一种是采用外加PD探测输出功率作为PID反馈控制。
采用背光电压作为PID反馈控制时，采样激光器背光电压一路用于输出功率上报，另一路送入PID控制单元；通过外接光功率计探测实际输出光功率，将光功率计探测输出功率与背光电压做两点定标，得到线性公式用作输出功率上报，可以得到输出功率与背光电压的线性公式，利用设置输出功率计算对应的背光电压；将设置的输出功率对应的背光电压用作PID单元目标输入，与反馈探测的背光电压进行PID运算得到驱动电压，用于驱动激光器。这种控制方法的缺点为：对于线性度(即输出功率与背光电压线性一致性)差的激光器，无法使用该方法进行准确的输出功率控制，尤其是通过信号跟随放大之后，会加剧线性度劣化，无法满足控制需求；对于部分线性度较高的激光器，该方法也只能在有限的输出功率范围内做出准确的输出功率控制，一旦设置输出功率在低端或者在高端，线性度也会出现劣化，无法满足控制需求。因此采用这种控制方法时一般需要采用线性度很高的激光器，导致付出额外的成本，增加了产品开发与生产的成本。
采用外加PD探测输出功率作为PID反馈控制时，采用激光器输出功率一路PD探测输入并将PD探测的光信号转换成电压信号送入PID控制单元，另一路外接光功率计探测实际输出功率；调节激光器驱动电流，将光功率计探测输出功率与PD探测电压信号进行两点定标，得到PD探测电压与输出功率的线性公式，将PD探测电压转换为输出功率用于上报；利用PD探测电压序列与对应输出功率序列，两点定标得到输出功率与PD探测电压的公式；依此公式将设置输出功率转换为对应的PID目标电压输入，与PD探测电压作为反馈回路构成PID控制单元。这种控制方法的缺点为：需要PD探测单元，增加了相应开发与生产成本；此方法的控制精度依赖于PD探测单元的噪声抑制设计，对电路设计调试有较高需求，调试与维护成本也较大。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种应用于光纤放大器产品中非线性泵浦激光器背光电压作为PID反馈控制方法及实现装置。
本发明提供了一种激光器定标及输出功率PID控制方法，包括：激光器背光功率上报定标步骤、激光器PID目标值控制电压计算步骤、以激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制步骤；其中，
所述激光器背光功率上报定标步骤获得所述激光器工作电流区间上实际输出光功率Pd与所述激光器的背光电压值Vmon之间的对应关系；
所述激光器PID目标值控制电压计算步骤利用所述对应关系计算所述激光器的目标输出功率Ps所对应的目标背光电压值Vtarget；
所述以激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制步骤利用激光器背光电压Vmon与实际输出光功率Pd单调对应关系，以激光器背光电压Vmon作为PID闭环控制反馈输入，以目标背光电压值Vtarget作为PID闭环控制的目标控制电压，利用PID运算电路调节产生对应激光器驱动电压Vdrv，使得Vtarget＝Vmon，从而完成Pd＝Ps的所述激光器的功率闭环控制。
在上述技术方案中，所述激光器为非线性激光器。
在上述技术方案中，所述激光器背光功率上报定标算法包括以下步骤：
1.1确定所述激光器的最大电流Imax；
1.2将所述激光器的硬件限流电路中的限制电流Ilim设为0mA，将所述激光器的驱动电路中的驱动电压Vdrv设为最大值，采样激光器背光电压Vmon，外接光功率计探测激光器输出功率Pd；
1.3由于步骤1.2中驱动电压Vdrv设置为最大，此时激光器输出受到限制电流Ilim控制；以固定步长，逐步增加Ilim，使得激光器偏置电流Ibias以相同步长逐步增加；每调节一次分别记录对应的光功率计探测输出功率Pd，激光器背光电压Vmon；当Ilim增加到Imax停止此过程，此时得到2组对应的序列Pd[]，Vmon[]。
1.4将对应的Vmon[]与Pd[]序列根据最小二乘法拟合多项式，即Pd＝f1(Vmon)，其中f1(x)＝A1x2+B1x+C1为激光器输出功率与背光电压的2次多项式公式。至此完成背光功率的定标过程。
在上述技术方案中，所述激光器PID目标值算法包括以下步骤：
2.1对步骤1.4中得到的Vmon[]与Pd[]序列根据最小二乘法拟合多项式Vmon＝f2(Pd)，其中f2(x)＝A2x2+B2x+C2为背光电压与激光器输出功率的2次多项式公式；
2.2利用激光器背光电压Vmon与目标控制电压Vtarget进行闭环控制，利用公式得出设置功率Ps与目标控制电压Vtarget的关系，即Vtarget＝f2(Ps)，由此得到激光器激光器PID目标值控制电压值。
在上述技术方案中，所述激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制过程：
3.1利用激光器背光电压Vmon与Pd单调对应关系，以Vmon作为PID闭环控制反馈输入，通过设置输出功率Ps利用f2(x)可以计算对应的Vtarget作为PID闭环控制的目标控制电压，利用PID运算电路调节产生对应Vdrv，使得Vtarget＝Vmon，从而完成Pd＝Ps的功率控制过程。
在上述技术方案中，所述基于激光器背光电压与激光器输出功率2次拟合多项式对应关系Pd＝f1(Vmon)，基于激光器设置功率与PID目标控制电压的对应关系Vtarget＝f2(Ps)；基于硬件PID电路逼近的电压控制；通过背光电压与输出功率的对应关系实现输出功率的PID控制方法。
本发明还提供了一种激光器输出功率的PID控制装置，包括：激光器背光探测模块，激光器功率PID控制驱动模块，自动定标、检测装置模块；其中，所述激光器背光探测模块包括：激光器背光电压跟随放大电路，用于采用获得激光器的背光电压Vmon；所述激光器功率PID控制驱动模块包括：激光器驱动电流限制单元，用于硬件限制激光器驱动电流Ibias不大于Ilim；激光器驱动单元，实现激光器驱动电压Vdrv到激光器驱动电流Ibias的驱动转换；PID控制单元，用于根据目标控制电压Vtarget和背光电压Vmon输出激光器的驱动电压Vdrv，调节Vdrv实现激光器输出功率的PID控制；所述自动定标、检测装置模块用于为所述激光器功率PID控制驱动模块提供目标控制电压Vtarget。
在上述技术方案中，所述自动定标、检测装置模块包括：初始化单元，连接模块供电，激光器输出光功率计探测，上位机与激光器模块及光功率计的通信；激光器背光功率定标单元，设置激光器驱动电压Vdrv最大，调节限值电流Ilim从0mA以固定最小步长增加，每次增加之后记录采样背光电压Vmon、功率计探测输出功率Pd；当Ilim调节到Imax，获得Vmon[]与Pd[]对应序列；根据最小二乘法拟合2次多项式Pd＝f1(Vmon)；控制数据计算与录入单元，将公式Pd＝f1(Vmon)写入激光器背光探测模块，以实现通过探测背光电压Vmon上报输出功率Pd；根据Vmon[]与Pd[]得到Vmon＝f2(Pd)，将该公式参数写入激光器功率PID控制驱动模块，以实现通过设置功率Ps计算PID目标控制电压Vtarget；自动检测单元，设置Ps从0始，以固定最小步长，调整激光器设置功率Ps，记录功率计上报功率Pd，背光电压Vmon以及通过公式Pc＝f1(Vmon)计算得到输出功率计算值Pc；比较Ps、Pd以及Pc之间的误差是否在运行误差范围之内。
在上述技术方案中，包括激光器背光探测模块，以激光器背光电压为控制反馈的输出功率PID控制驱动模块，自动调整激光器电流以记录激光器背光电压、输出功率并拟合公式的定标单元；自动调整激光器设置功率，并检测激光器输出功率与激光器上报功率的检测单元。
在上述技术方案中，所述激光器为非线性激光器。
本发明取得了以下技术效果：通过采用激光器背光电压用于PID反馈控制，解决了PD探测高成本、低维护性的劣势，通过采用背光电压与输出功率最小二乘法的2次拟合公式，解决了普通背光电压PID反馈控制中线性化差导致的控制精度低的缺点。提高了各类激光器在光纤放大器模块中的功率上报以及输出功率控制的精度，并有效降低了成本。
附图说明
图1为本发明实例的控制结构示意图。
图2为本发明定标过程流程示意图。
图3为本发明PID目标电压计算流程示意图。
图4为本发明功率定标与输出控制自动检测流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案、优点更加清晰，下面将结合本发明实施例和附图来介绍本发明的技术方案。
本发明提供的用于光纤放大器的非线性激光器的控制方法主要包括三个步骤：非线性激光器背光功率上报定标步骤、非线性激光器PID目标值控制电压计算步骤、以激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制步骤。
如图1所示，非线性泵浦激光器背光电压作为PID控制方法中，泵浦激光器有一路输入(泵浦激光器驱动电流)用来控制泵浦激光器输出功率；泵浦激光器产生两路输出，分别是泵浦激光器背光电压(用来反映泵浦激光器输出功率)，泵浦激光器实际输出光。通过外接光功率计探测泵浦激光器实际输出光的光功率，与通过ADC采样获得的泵浦激光器背光电压可以对两者进行最小二乘法拟合，得到泵浦激光器实际输出光与背光电压对应2次函数关系式，一方面可以利用此关系式，通过采样泵浦激光器背光电压来上报实际泵浦激光器输出功率；另一方面，可以利用此关系式通过目标泵浦激光器输出功率得到目标泵浦激光器背光电压，将实际泵浦激光器背光电压与目标泵浦激光器背光电压输入PID控制单元，并用PID控制单元的输出电流驱动泵浦激光器，即可使得泵浦激光器输出功率与设置功率一致。非线性激光器背光功率上报定标步骤，为本发明技术方案的准备阶段，在时间上必须在最前面，为后面两个阶段的工作提供数据并且实现输出功率上报，因此该步骤可以只需要进行一次，随后只需要执行后续两个步骤即可实现非线性激光器的控制。
非线性激光器PID目标电压计算步骤，是当设置功率发生改变时，执行此计算过程重新得到新的目标电压值，并设入PID控制电路。
以激光器背光电压作为闭环反馈的PID硬件控制步骤，是以运算放大器搭建的PID控制电路，以背光电压值和目标电压值作为PID输入，使其输出用于驱动激光器，使得最终激光器背光电压与目标电压值相等，从而实现设置功率的精确控制。
本领域技术人员应当能够理解，本发明提供的控制方法也可以应用于光纤放大器上的线性激光器的功率控制以进一步提高功率控制的准确性。因此以下步骤中所描述的激光器包括但不限于非线性激光器。
激光器背光功率上报定标步骤，如图2所示：
步骤1.1，确定激光器的最大电流Imax。
本实施例中激光器的最大电流Imax由激光器指标书提供，最大电流Imax是激光器所能施加的最大驱动电流。
步骤1.2，将激光器硬件限流电路中限制电流Ilim设为0mA，将激光器驱动电路中的驱动电压Vdrv设为最大值，采样激光器背光电压Vmon，外接光功率计探测激光器输出功率。
本实施例中，可以进一步设置一个硬件限流单元，一是起到防止驱动电流过大损害激光器的作用，二是通过将Vdrv设置为最大值时，限流单元可以起到电流控制激光器输出的功能。通过改变限流值可以改变施加在激光器上的驱动电流，并调整输出功率。
步骤1.3，由于步骤1.2中驱动电压Vdrv设置为最大，此时激光器输出受到限制电流Ilim控制。以固定步长Δ，逐步增加Ilim，使得激光器偏置电流Ibias以相同步长逐步增加。每调节一次分别记录对应的光功率计探测输出功率Pd，激光器背光电压Vmon。当Ilim从0增加到Imax停止此过程。此时得到与激光器偏置电流序列Ibias[]相对应的2组对应的序列Pd[]，Vmon[]。
符号“[]”代表数组，在数组中存储按时间排列的数据时构成数据序列。这里的Ilim调整的步长Δ＝Imax/n，n为调整的步数，即数据序列Ibias[]，Pd[]，Vmon[]中的数据点个数。
本实施例中，激光器驱动电流以20mA步长变换，每一个驱动电流对应一个输出功率探测值Pd和一个背光电压Vmon。这样得到一组序列Ibias1，Ibias2，Ibias3…，Pd1，Pd2，Pd3…，Vmon1，Vmon2，Vmon3…，分别存入对应序列数组Ibias[]，Pd[]，Vmon[]。如图2所示，当电流达到最大电流时停止此过程，此时获得的序列就是整个激光器工作电流时所有的功率与背光电压值。
步骤1.4，将对应的Vmon[]与Pd[]序列根据最小二乘法拟合多项式，即Pd＝f1(Vmon)。其中f1(x)＝A1x2+B1x+C1为激光器输出功率与背光电压的2次多项式公式。
至此完成激光器背光功率上报定标过程。
本实施例中针对数组序列Pd[]，Vmon[]采用了最小二乘法进行了2次多项式的拟合，目的是为了得到Vmon与Pd的2次多项式，即上述公式中的系数A1，B1，C1的值，以补偿传统线性方式下两者关系不能准确拟合的缺点。至此，完成了输出功率的定标过程，通过采用得到的背光电压Vmon带入到Pd＝f1(Vmon)便可以得到当前对应的输出功率以上报。
本领域技术人员应当能够理解，可以将步骤1.4中的f1(x)＝A1x2+B1x+C1替换为其他任何能够拟合非线性关系的函数关系。
激光器PID目标值控制电压计算步骤，如图3所示，包括以下步骤：
步骤2.1，对步骤1.3中得到的Vmon[]与Pd[]序列根据最小二乘法拟合多项式Vmon＝f2(Pd)。其中f2(x)＝A2x2+B2x+C2为背光电压与激光器输出功率的2次多项式公式。
步骤2.2，对于硬件激光器输出功率PID电路控制，是利用激光器背光电压Vmon与目标控制电压Vtarget进行闭环控制，利用该公式可以得出设置功率Ps与目标控制电压Vtarget的关系，即Vtarget＝f2(Ps)。由此得到激光器非线性激光器PID目标值控制电压值。
本实施例中利用定标过程中得到的数据序列Pd[]，Vmon[]，采用同样的最小二乘法2次拟合可以得到Pd[]与Vmon[]的2次多项式。此关系式的物理意义在于，当激光器设置功率Ps需要达到Pd时，其背光电压值一定是Pd所对应的Vmon。此时Ps所对应的背光电压Vtarget就是PID控制电路中的目标电压值。
以激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制步骤，包括以下步骤：
步骤3.1，利用激光器背光电压Vmon与Pd单调对应关系，以Vmon作为PID闭环控制反馈输入，通过设置输出功率Ps利用f2(x)可以计算对应的Vtarget作为PID闭环控制的目标控制电压，利用PID运算电路调节产生对应Vdrv，使得Vtarget＝Vmon，从而完成Pd＝Ps的功率控制过程。
具体实施时，本领域技术人员可以采用软件技术实现上述方法中具体过程的自动运行，也可以采用模块化方式提供相应的控制装置。
如图1所示，泵浦激光器的背光电压经过ADC采样后输入信号跟随放大单元得到背光电压Vmon，采样上报单元通过公式Pc＝f1(Vmon)计算得到背光电压Vmon对应的当前对应的输出功率Pc以上报，同时Vmon作为PID反馈输入参数被输入到PID控制单元，输出功率设置单元设置的目标功率Pset通过公式Vtarget＝f2(Pset)计算得到泵浦激光器目标功率所对应的背光电源Vtarget，同时Vtarget作为PID目标输入参数被输入到PID控制单元，PID控制单元根据PID目标输入参数和PID反馈输入参数计算获得PID输出激光器驱动电压Vdrv到激光器驱动单元得到激光器驱动电流Ibias，通过限流保护单元使得激光器驱动电流Ibias不超过最大电流Imax获得泵浦激光器的实际驱动电流，从而实现对泵浦激光器背光电压的闭环控制，由于泵浦激光器背光电压与泵浦激光器实际输出光功率相对应，利用激光器背光电压Vmon与Pd单调对应关系，以Vmon作为PID闭环控制反馈输入，通过设置输出功率Ps利用f2(x)可以计算对应的Vtarget作为PID闭环控制的目标控制电压，利用PID运算电路调节产生对应Vdrv，使得Vtarget＝Vmon，从而完成Pd＝Ps的功率控制过程，因此实际上实现了对泵浦激光器实际输出光功率的闭环控制。
本发明提供了一种非线性激光器输出功率PID控制的实现装置，其包括激光器背光探测模块，激光器功率PID控制驱动模块，自动定标、检测装置模块。
其中，所述激光器背光探测模块包括：激光器背光电压信号跟随放大电路，对应采样电路，基准电压。背光电压探测结果一方面作为背光功率上报使用，一方面作为输出功率PID控制电路反馈信号使用。
所述激光器功率PID控制驱动模块包括：
激光器驱动电流限流保护单元，用于硬件限制激光器驱动电流Ibias不大于Ilim。
PID控制单元，PID控制单元的输入分别为目标控制电压Vtarget和背光电压Vmon，PID控制单元的输出为激光器驱动电压Vdrv。PID控制单元将调节Vdrv使得Vtarget＝Vmon。根据Vtarget＝f2(Ps)的对应关系，实现激光器输出功率的PID控制。
激光器驱动单元，实现激光器驱动电压Vdrv到激光器驱动电流Ibias的驱动转换。
所述自动定标、检测装置模块包括：
初始化单元，连接模块供电，激光器输出光功率计探测，上位机与激光器模块及光功率计的通信。
激光器背光功率定标单元，设置激光器驱动电压Vdrv最大，调节限值电流Ilim从0mA以固定最小步长增加，每次增加之后记录采样背光电压Vmon、功率计探测输出功率Pd。当Ilim调节到Imax，获得Vmon[]与Pd[]对应序列。根据最小二乘法拟合2次多项式Pd＝f1(Vmon)。
控制数据计算与录入单元，将公式Pd＝f1(Vmon)写入激光器背光探测模块，以实现通过探测背光电压Vmon上报输出功率Pd。根据Vmon[]与Pd[]得到Vmon＝f2(Pd)，将该公式参数写入激光器功率PID控制驱动模块，以实现通过设置功率Ps计算PID目标控制电压Vtarget。
自动检测单元，如图4所示。设置Ps从0始，以固定最小步长，调整激光器设置功率Ps，记录功率计上报功率Pd，背光电压Vmon以及通过公式Pc＝f1(Vmon)计算得到输出功率计算值Pc。比较Ps、Pd以及Pc之间的误差是否在运行误差范围之内，如果超出范围将会打印误差数据以及定标数据报告。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员这样根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种激光器定标及输出功率PID控制方法，其特征在于包括：激光器背光功率上报定标步骤、激光器PID目标值控制电压计算步骤、以激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制步骤；其中，
所述激光器背光功率上报定标步骤获得所述激光器工作电流区间上实际输出光功率Pd与所述激光器的背光电压值Vmon之间的对应关系；
所述激光器PID目标值控制电压计算步骤利用所述对应关系计算所述激光器的目标输出功率Ps所对应的目标背光电压值Vtarget；
所述以激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制步骤利用激光器背光电压Vmon与实际输出光功率Pd单调对应关系，以激光器背光电压Vmon作为PID闭环控制反馈输入，以目标背光电压值Vtarget作为PID闭环控制的目标控制电压，利用PID运算电路调节产生对应激光器驱动电压Vdrv，使得Vtarget＝Vmon，从而完成Pd＝Ps的所述激光器的功率闭环控制。
2.如权利要求1所述的一种激光器定标及输出功率PID控制方法，其特征在于：所述激光器为非线性激光器。
3.如权利要求1或2所述的一种激光器定标及输出功率PID控制方法，其特征在于：
所述激光器背光功率上报定标算法包括以下步骤：
1.1确定所述激光器的最大电流Imax；
1.2将所述激光器的硬件限流电路中的限制电流Ilim设为0mA，将所述激光器的驱动电路中的驱动电压Vdrv设为最大值，采样激光器背光电压Vmon，外接光功率计探测激光器输出功率Pd；
1.3由于步骤1.2中驱动电压Vdrv设置为最大，此时激光器输出受到限制电流Ilim控制；以固定步长，逐步增加Ilim，使得激光器偏置电流Ibias以相同步长逐步增加；每调节一次分别记录对应的光功率计探测输出功率Pd，激光器背光电压Vmon；当Ilim增加到Imax停止此过程，此时得到2组对应的序列Pd[]，Vmon[]；
1.4将对应的Vmon[]与Pd[]序列根据最小二乘法拟合多项式，即Pd＝f1(Vmon)，其中f1(x)＝A1x2+B1x+C1为激光器输出功率与背光电压的2次多项式公式,至此完成背光功率的定标过程。
4.如权利要求3所述的一种激光器定标及输出功率PID控制方法，其特征在于：
所述激光器PID目标值算法包括以下步骤：
2.1对步骤1.4中得到的Vmon[]与Pd[]序列根据最小二乘法拟合多项式Vmon＝f2(Pd)，其中f2(x)＝A2x2+B2x+C2为背光电压与激光器输出功率的2次多项式公式；
2.2利用激光器背光电压Vmon与目标控制电压Vtarget进行闭环控制，利用公式得出设置功率Ps与目标控制电压Vtarget的关系，即Vtarget＝f2(Ps)，由此得到激光器激光器PID目标值控制电压值。
5.如权利要求4所述的一种激光器定标及输出功率PID控制方法，其特征在于：
所述激光器背光电压为闭环回路的PID硬件控制过程：
3.1利用激光器背光电压Vmon与Pd单调对应关系，以Vmon作为PID闭环控制反馈输入，通过设置输出功率Ps利用f2(x)可以计算对应的Vtarget作为PID闭环控制的目标控制电压，利用PID运算电路调节产生对应Vdrv，使得Vtarget＝Vmon，从而完成Pd＝Ps的功率控制过程。
6.根据权利要求3所述的一种激光器定标及输出功率PID控制方法，其特征在于：基于所述激光器背光电压与激光器输出功率2次拟合多项式对应关系Pd＝f1(Vmon)，基于激光器设置功率与PID目标控制电压的对应关系Vtarget＝f2(Ps)；基于硬件PID电路逼近的电压控制；通过背光电压与输出功率的对应关系实现输出功率的PID控制方法。
7.一种激光器输出功率的PID控制装置，其特征在于包括：激光器背光探测模块，激光器功率PID控制驱动模块，自动定标、检测装置模块；其中，
所述激光器背光探测模块包括：
激光器背光电压跟随放大电路，用于采用获得激光器的背光电压Vmon；
所述激光器功率PID控制驱动模块包括：
激光器驱动电流限制单元，用于硬件限制激光器驱动电流Ibias不大于Ilim；
激光器驱动单元，实现激光器驱动电压Vdrv到激光器驱动电流Ibias的驱动转换；
PID控制单元，用于根据目标控制电压Vtarget和背光电压Vmon输出激光器的驱动电压Vdrv，调节Vdrv实现激光器输出功率的PID控制；
所述自动定标、检测装置模块用于为所述激光器功率PID控制驱动模块提供目标控制电压Vtarget。
8.根据权利要求7所述的一种激光器输出功率的PID控制装置，其特征在于：所述自动定标、检测装置模块包括：
初始化单元，连接模块供电，激光器输出光功率计探测，上位机与激光器模块及光功率计的通信；
激光器背光功率定标单元，设置激光器驱动电压Vdrv最大，调节限值电流Ilim从0mA以固定最小步长增加，每次增加之后记录采样背光电压Vmon、功率计探测输出功率Pd；当Ilim调节到Imax，获得Vmon[]与Pd[]对应序列；根据最小二乘法拟合2次多项式Pd＝f1(Vmon)；
控制数据计算与录入单元，将公式Pd＝f1(Vmon)写入激光器背光探测模块，以实现通过探测背光电压Vmon上报输出功率Pd；根据Vmon[]与Pd[]得到Vmon＝f2(Pd)，将该公式参数写入激光器功率PID控制驱动模块，以实现通过设置功率Ps计算PID目标控制电压Vtarget；
自动检测单元，设置Ps从0始，以固定最小步长，调整激光器设置功率Ps，记录功率计上报功率Pd，背光电压Vmon以及通过公式Pc＝f1(Vmon)计算得到输出功率计算值Pc；比较Ps、Pd以及Pc之间的误差是否在运行误差范围之内。
9.根据权利要求7所述的一种激光器输出功率的PID控制装置，其特征在于：包括激光器背光探测模块，以激光器背光电压为控制反馈的输出功率PID控制驱动模块，自动调整激光器电流以记录激光器背光电压、输出功率并拟合公式的定标单元；自动调整激光器设置功率，并检测激光器输出功率与激光器上报功率的检测单元。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的一种激光器输出功率的PID控制装置，其特征在于：所述激光器为非线性激光器。
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