CN107887788A - 一种激光发射功率控制系统及控制方法 - Google Patents

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10061—Polarization control

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Abstract

本发明涉及一种激光发射功率控制系统及控制方法，包括激光器、电机、转动台、激光偏振片、偏振片固定座、控制电路板；其中，激光器，用于发射激光；电机用于驱动转动台转动，激光偏振片固定于偏振片固定座，偏振片固定座设置于转动台上，激光偏振片可跟随转动台的转动而改变偏转角度；控制电路板中布置有控制电路，用于控制电机的转速以实现偏振片的偏转角度达到b，本激光发射功率控制系统，将马吕斯定律之处的偏振光特性应用于对激光输出功率的调节，通过电机控制偏振片的偏转角度，可以达到输出不同功率强度激光的目的。

Description

一种激光发射功率控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种激光发射功率控制系统及控制方法。
背景技术
激光器作为一种发光工具，可以应用于很多领域，其中一种应用是要精确调整激光的发射功率作为特殊光源来使用。目前调整激光发射功率一般是通过调整电流的方式，即激光器的输入端连接有电流调节电路，通过电流调节电路来调节输入至激光器的电流。但是这种方式精确性差，如果对于高精度要求的，比如要求到10的-7次方或10的-9次方毫瓦的精度，调整电流控制发射功率的方式则不能满足此要求。
发明内容
本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种激光光源系统及控制方法，精度可以达到10的-7次方毫瓦量级。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
一种激光发射功率控制系统，包括激光器、电机、转动台、激光偏振片、偏振片固定座、控制电路板、电机驱动装置；其中，激光器，用于发射激光；控制电路板中布置有控制电路，用于控制激光器的工作状态及工作参数；电机用于驱动转动台转动，激光偏振片固定于偏振片固定座，偏振片固定座设置于转动台上，激光偏振片可跟随转动台的转动而改变偏转角度，电机驱动装置用于控制电机的旋转角度，以使得偏振片的偏振角度达到b，其中，a为偏振片当前所在角度，maxpwr为激光器的设定最大功率，targpwr为的目标功率，b为为实现目标功率偏振片所需转动的偏转角度。
在进一步优化的方案中，上述激光发射功率控制系统还包括光纤固定座和单模光纤，单模光纤设置于光纤固定座上，激光器发射的激光通过单模光纤射向激光偏振片。
在进一步优化的方案中，上述激光发射功率控制系统还包括准直透镜，用于对经过偏振片后的激光进行准直后输出。
在进一步优化的方案中，上述激光发射功率控制系统还包括箱体，激光器、电机、转动台、激光偏振片、偏振片固定座、控制电路板、光纤固定座和单模光纤均设置于箱体内，准直透镜设置于箱体的一个侧壁。
本发明同时提供了一种应用上述激光发射功率控制系统实现的激光发射功率控制方法，包括步骤：控制偏振片转动，且使得偏振片的偏振角度达到b，其中，a为偏振片当前所在角度，maxpwr为激光器的设定最大功率，targpwr为的目标功率，b为为实现目标功率偏振片所需转动的偏转角度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本激光发射功率控制系统，将马吕斯定律之处的偏振光特性应用于对激光输出功率的调节，通过电机控制偏振片的偏转角度，可以达到输出不同功率强度激光的目的。
通过设置单模光纤，激光器发射的激光通过单模光纤射向激光偏振片，可以使整个系统的结构更紧凑，更加小型化。
通过设置准直透镜对经过偏振片后的激光进行准直后输出，可以增强激光输出质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的激光发射功率控制系统的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图中标记说明
箱体101，激光器102，电机103，转动台104，激光偏振片105，偏振片固定座106，控制电路板107，光纤固定座108，准直透镜109，电机驱动装置110。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本实施例提供了一种激光发射功率控制系统，包括激光器、电机、转动台、激光偏振片、偏振片固定座、控制电路板。
激光器用于发射激光。激光器可以采用半导体激光器，激光器可以为一种，发出一种波长的激光，也可以为多个且分别发出不同波长的激光，例如发出波长为1550nm和1064nm的激光；采用多个且分别发出不同波长激光的激光器可以适用于更多的应用场合。
控制电路板中布置有控制电路，用于控制激光器的工作状态及工作参数，例如控制激光器的发射/停止、频率、脉宽、最大功率等。
电机用于驱动转动台转动，激光偏振片固定于偏振片固定座，偏振片固定座设置于转动台上，激光偏振片可跟随转动台的转动而改变偏转角度，电机驱动装置用于控制电机的旋转角度，以使得偏振片的偏振角度达到b，其中，a为偏振片当前所在角度，maxpwr为激光器的设定最大功率，targpwr为的目标功率，b为为实现目标功率偏振片所需转动的偏转角度。电机驱动装置将计算出的角度值b转换为电机的转动信号(脉冲信号)，从而控制电机旋转相应的角度。
马吕斯定律指出，光线束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性，并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。强度为Io的线偏振光，透过检偏片后，透射光的强度(不考虑吸收)为I＝Io(cosθ)^2。(θ是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角)。
本实施例中所述激光发射功率控制系统，正是利用了此偏振光特性，且通过上述特定的偏转角度计算公式，实现了对激光输出功率的调节，通过电机控制偏振片的偏转角度，达到输出不同功率强度激光的目的。通过验证，本方案激光输出功率十分精确，精度可以达到10的-7次方毫瓦量级。
在进一步优化的方案中，如图1-2所示，激光发射功率控制系统还包括光纤固定座和单模光纤，单模光纤设置于光纤固定座上，激光器发射的激光通过单模光纤射向激光偏振片。通过设置单模光纤，激光器发射的激光通过单模光纤射向激光偏振片，可以使整个系统的结构更紧凑，更加小型化。
在进一步优化的方案中，如图1-2所示，激光发射功率控制系统还包括准直透镜，用于对经过偏振片后的激光进行准直后输出。通过设置准直透镜对经过偏振片后的激光进行准直后输出，可以增强激光输出质量。
在进一步优化的方案中，如图1-2所示，激光发射功率控制系统还包括箱体，激光器、电机、转动台、激光偏振片、偏振片固定座、控制电路板、光纤固定座和单模光纤均设置于箱体内，准直透镜设置于箱体的一个侧壁，如此设置，便于整个系统的收纳与移动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种激光发射功率控制系统，其特征在于，包括激光器、电机、转动台、激光偏振片、偏振片固定座、控制电路板、电机驱动装置；其中，激光器，用于发射激光；控制电路板中布置有控制电路，用于控制激光器的工作状态及工作参数；电机用于驱动转动台转动，激光偏振片固定于偏振片固定座，偏振片固定座设置于转动台上，激光偏振片可跟随转动台的转动而改变偏转角度，电机驱动装置用于控制电机的旋转角度，以使得偏振片的偏振角度达到b，其中，a为偏振片当前所在角度，maxpwr为激光器的设定最大功率，targpwr为的目标功率，b为为实现目标功率偏振片所需转动的偏转角度。
2.根据权利要求1所述的激光发射功率控制系统，其特征在于，还包括光纤固定座和单模光纤，单模光纤设置于光纤固定座上，激光器发射的激光通过单模光纤射向激光偏振片。
3.根据权利要求2所述的激光发射功率控制系统，其特征在于，还包括准直透镜，用于对经过偏振片后的激光进行准直后输出。
4.根据权利要求3所述的激光发射功率控制系统，其特征在于，还包括箱体，激光器、电机、转动台、激光偏振片、控制电路板、光纤固定座和单模光纤均设置于箱体内，准直透镜设置于箱体的一个侧壁。
5.一种应用权利要求1-4任一所述激光发射功率控制系统实现的激光发射功率控制方法，其特征在于，包括步骤：控制偏振片转动，且使得偏振片的偏振角度达到b，其中，a为偏振片当前所在角度，maxpwr为激光器的设定最大功率，targpwr为的目标功率，b为为实现目标功率偏振片所需转动的偏转角度。
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