CN110535009B - 一种激光器光路监测保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光器光路监测保护方法，能够在激光器发生故障的第一时间按照逻辑顺序控制关闭激光器，避免由于激光器没有及时关闭造成的光路及核心器件的损伤，减少经济损失，最大程度减少光路烧毁程度，方便光路快速恢复；既可用于试验或生产过程中对激光器光路整体的监控保护，也可以用于为实验、生产所做的激光器光路前期的搭建和使用稳定性的测试工作。

Description

一种激光器光路监测保护方法
技术领域
本发明涉及一种光路的保护方法，具体涉及一种激光器光路监测保护方法。
背景技术
激光器在其工作运行过程中，由主振荡器产生高质量的种子光，功率放大部分即放大器对该种子光进行放大 , 在保证了输出光的高光束质量的同时实现高能量输出，为优化激光器的输出指标，会采用多级放大技术即通常会设置2路以上的功率放大器以满足输出需求。
为避免激光器在运行过程中产生自发辐射，第一路放大器、第二路放大器与第N路放大器及激光器的开启与关闭必须保持时序关系，即开启激光器的过程通常为：激光器供电优先于第一路放大器供电，第一路放大器供电优先于第二路放大器供电，第二路放大器供电优先于第N路放大器供电；而在关闭过程中：第N路放大器供电优先于第二路放大器供电，第二路放大器供电优先于第一路放大器供电，第一路放大器供电优先于激光器供电。
而一旦激光器发生故障，且未及时停止向激光器的供电时，故障会沿信号光的方向沿途烧毁光纤、合束器、泵浦LD等核心器件，同时也会对前级光路造成损伤。
发明内容
针对现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供一种激光器光路监测保护方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光器光路监测保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在主控制器中预先输入激光器电信号的工作基值A0、偏差阈值A偏、将主控制器中的计数器的计数值清零同时在计数器中设置计数阈值N，将主控制器中的计时器的计时值清零；
2）启动激光器开关，使激光器进入工作；
3）激光器泵浦源供电，激光器出光；
4）光电探测器实时探测使用者预设位置处的光纤泄露的光信号，并将其转变为电信号同时输入主控制器中；
5）主控制器中将检测得到的检测实值AT与工作基值A0进行相减运算并取差值的绝对值以得到偏差绝对值A绝，即A绝=|AT-A0|；
6）主控制器中将偏差绝对值A绝与偏差阈值A偏进行比较，当且仅当偏差绝对值大于偏差阈值时，主控制器实时输出5V电信号控制继电器断开，同时通过计时器记录激光器从开始运行至此刻的运行时间T；当偏差绝对值小于或等于偏差阈值时，返回步骤4）；
7）继电器断开后，控制交流接触器在300ms内呈现断路状态，
8）通过交流接触器控制激光器泵浦源的供电，并在该闭合光路中更换上新的激光器，同时将计时器的计时值清零；
9）确定本次偏差绝对值A绝超出偏差阈值A偏的原因，同时在主控制器内部生成一个与本次时间T相对应的超限记录，且在主控制器内部的计数器上数值+1；
10）当主控制器内部的计数器上的数值达到计数阈值N时，确定该闭合光路在单位时间区段内的超限记录发生概率。
进一步地，所述计数阈值N取不小于100的整数。
进一步地，所述步骤10）中单位时间区段包括将连续的一段时间均分成的10个等时间间距的单位时间区段。
进一步地，在所述步骤10）后，针对单位时间区段内的超限记录发生概率最高值所在的单位时间区段，当光路运行到该单位时间区段内时，向光路发出警告。
进一步地，在所述步骤10）后，将各单位时间区段内超限记录发生时偏差绝对值A绝超出偏差阈值A偏的原因按照发生次数从多至少进行排序，并通过显示仪表向用户进行同步显示。
进一步地，根据各单位时间区段内超限记录发生原因的排序结果，确定该激光器光路在运行到不同的单位时间区段内预防超限状况的应对措施。
本发明的有益效果是：
（1）能够在激光器发生故障的第一时间按照逻辑顺序控制关闭激光器，避免由于激光器没有及时关闭造成的光路及核心器件的损伤，减少经济损失，最大程度减少光路烧毁程度，方便光路快速恢复；既可用于试验或生产过程中对激光器光路整体的监控保护，也可以用于为实验、生产所做的激光器光路前期的搭建和使用稳定性的测试工作。
（2）根据该光路在单位时间区段内的超限记录发生概率最高值所在的单位时间区段，当光路运行到该单位时间区段内时，向光路发出警告，从而保证激光器光路整体在发生故障时的反应及时性和激光器光路整体运行的稳定性。
（3）方便根据各单位时间区段内超限记录发生原因的排序结果，确定该激光器光路在运行到不同的单位时间区段内预防超限状况的应对措施，从而在对应的单位时间区段内激光器发生故障时，都能够便于用户选择最优解决方案进行及时处理，从而保证光路整体的运行稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种激光器光路监测保护方法的步骤流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种激光器光路监测保护方法，包括以下步骤：
1）在主控制器中预先输入激光器电信号的工作基值A0、偏差阈值A偏、将主控制器中的计数器的计数值清零同时在计数器中设置计数阈值N，将主控制器中的计时器的计时值清零；
2）启动激光器开关，使激光器进入工作；
3）激光器泵浦源供电，激光器出光；
4）光电探测器实时探测使用者预设位置处的光纤泄露的光信号，并将其转变为电信号同时输入主控制器中；
5）主控制器中将检测得到的检测实值AT与工作基值A0进行相减运算并取差值的绝对值以得到偏差绝对值A绝，即A绝=|AT-A0|；
6）主控制器中将偏差绝对值A绝与偏差阈值A偏进行比较，当且仅当偏差绝对值大于偏差阈值时，主控制器实时输出5V电信号控制继电器断开，同时通过计时器记录激光器从开始运行至此刻的运行时间T；当偏差绝对值小于或等于偏差阈值时，返回步骤4）；
7）继电器断开后，控制交流接触器在300ms内呈现断路状态，
8）通过交流接触器控制激光器泵浦源的供电，并在该闭合光路中更换上新的激光器，同时将计时器的计时值清零；
9）确定本次偏差绝对值A绝超出偏差阈值A偏的原因，同时在主控制器内部生成一个与本次时间T相对应的超限记录，且在主控制器内部的计数器上数值+1；
10）当主控制器内部的计数器上的数值达到计数阈值N时，确定该闭合光路在单位时间区段内的超限记录发生概率。
能够在激光器发生故障的第一时间按照逻辑顺序控制关闭激光器，避免由于激光器没有及时关闭造成的光路及核心器件的损伤，减少经济损失，最大程度减少光路烧毁程度，方便光路快速恢复；既可用于试验或生产过程中对激光器光路整体的监控保护，也可以用于为实验、生产所做的激光器光路前期的搭建和使用稳定性的测试工作。
具体地，计数阈值N取不小于100的整数，从而以尽可能多的样本数量保证足够的准确度。
具体地，步骤10）中单位时间区段包括将连续的一段时间均分成的10个等时间间距的单位时间区段，从而以相等的单位时间区段以便于用户观察。
具体地，在所述步骤10）后，针对单位时间区段内的超限记录发生概率最高值所在的单位时间区段，当光路运行到该单位时间区段内时，向光路发出警告，从而保证激光器光路整体在发生故障时的反应及时性和激光器光路整体运行的稳定性。
具体地，在所述步骤10）后，将各单位时间区段内超限记录发生时偏差绝对值A绝超出偏差阈值A偏的原因按照发生次数从多至少进行排序，并通过显示仪表向用户进行同步显示，从而便于用户直观地观察到各单位时间区段内超限记录最可能发生的原因。
具体地，根据各单位时间区段内超限记录发生原因的排序结果，确定该激光器光路在运行到不同的单位时间区段内预防超限状况的应对措施，从而在对应的单位时间区段内激光器发生故障时，都能够便于用户选择最优解决方案进行及时处理，从而保证光路整体的运行稳定性。
实施例，
当N取100时，某型号激光器在各单位时间区段发生超限的次数及按照超限次数多少进行排序后的故障原因如下表所示，
表1 某型号激光器在各单位时间区段发生超限的次数及故障原因记录表
单位时间区段 超限次数 故障原因
T1:[0-500h] 8 （1）激光头温度；（2）插接不稳定；（3）光学件损伤
T2:[500-1000h] 7 （1）激光头温度；（2）环境温度；（3）插接不稳定
T3:[1000-1500h] 2 （1）激光头温度
T4:[1500-2000h] 6 （1）激光头温度；（2）环境温度；（3）信号传输
T5:[2000-2500h] 5 （1）激光头温度；（2）环境温度；
T6:[2500-3000h] 11 （1）环境温度；（2）激光头温度；（3）光学件损坏
T7:[3000-3500h] 23 （1）环境温度；（2）光学件损坏；（3）激光头温度
T8:[3500-4000h] 14 （1）环境温度；（2）光学件损坏；（3）激光头温度
T9:[4000-4500h] 16 （1）环境温度；（2）激光头温度；（3）光学件损坏
T10:[4500-5000h] 8 （1）环境温度；（2）光学件损坏；（3）激光头温度
从上表中可以看出，该型号激光器的超限情况大多集中于单位时间区段T1：[0-500h]至T2：[500-1000h]之间，以及T6：[2500-3000h]至T9：[4000-4500h]之间，由于N取100，因此该闭合光路在单位时间区段内的超限记录发生概率分别为对应单位时间区段内的超限次数%，而其中超限记录发生概率最高值所在的单位时间区段为T7：[3000-3500h]，而由于在该单位时间区段中按照超限次数多少进行排序后的故障原因为（1）环境温度；（2）光学件损坏；（3）激光头温度；因此在该单位时间区段中如何实现环境的降温、保持环境的恒温、以及在高温环境下保证光学件具备足够的使用性能和使用寿命，从而保证光路整体的运行稳定性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种激光器光路监测保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在主控制器中预先输入激光器电信号的工作基值A0、偏差阈值A偏、将主控制器中的计数器的计数值清零同时在计数器中设置计数阈值N，将主控制器中的计时器的计时值清零；
2）启动激光器开关，使激光器进入工作；
3）激光器泵浦源供电，激光器出光；
4）光电探测器实时探测使用者预设位置处的光纤泄露的光信号，并将其转变为电信号同时输入主控制器中；
5）主控制器中将检测得到的检测实值AT与工作基值A0进行相减运算并取差值的绝对值以得到偏差绝对值A绝，即A绝=|AT-A0|；
6）主控制器中将偏差绝对值A绝与偏差阈值A偏进行比较，当且仅当偏差绝对值大于偏差阈值时，主控制器实时输出5V电信号控制继电器断开，同时通过计时器记录激光器从开始运行至此刻的运行时间T；当偏差绝对值小于或等于偏差阈值时，返回步骤4）；
7）继电器断开后，控制交流接触器在300ms内呈现断路状态，
8）通过交流接触器控制激光器泵浦源的供电，并在闭合光路中更换上新的激光器，同时将计时器的计时值清零；
9）确定本次偏差绝对值A绝超出偏差阈值A偏的原因，同时在主控制器内部生成一个与本次时间T相对应的超限记录，且在主控制器内部的计数器上数值+1；
10）当主控制器内部的计数器上的数值达到计数阈值N时，确定闭合光路在单位时间区段内的超限记录发生概率；
在所述步骤10）后，针对单位时间区段内的超限记录发生概率最高值所在的单位时间区段，当光路运行到该单位时间区段内时，向光路发出警告；
在所述步骤10）后，将各单位时间区段内超限记录发生时偏差绝对值A绝超出偏差阈值A偏的原因按照发生次数从多至少进行排序，并通过显示仪表向用户进行同步显示；
根据各单位时间区段内超限记录发生原因的排序结果，确定该激光器光路在运行到不同的单位时间区段内预防超限状况的应对措施。
2.根据权利要求1所述的一种激光器光路监测保护方法，其特征在于：所述计数阈值N取不小于100的整数。
3.根据权利要求1所述的一种激光器光路监测保护方法，其特征在于：所述步骤10）中单位时间区段包括将连续的一段时间均分成的10个等时间间距的单位时间区段。
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CN106299993A (zh) * 2016-03-11 2017-01-04 上海瑞柯恩激光技术有限公司 激光器装置以及激光功率监测反馈方法
CN108306171A (zh) * 2018-03-04 2018-07-20 南京理工大学 光纤激光器监测保护装置及保护方法
CN209150478U (zh) * 2018-09-30 2019-07-23 天津凯普林光电科技有限公司 一种光纤激光器保护电路

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