CN110988578A - 激光器测试系统、方法及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光器测试系统、方法及可读存储介质，通过将各个设备与控制设备连接，从而使控制设备根据各个设备的输出来控制驱动电源；所述激光器与所述驱动电源的输出端连接；所述示波器的输入端、光谱仪的输入端、光束质量分析仪的输入端以及功率计的输入端分别与所述激光器连接；所述控制设备与所述示波器的输出端、所述光束质量分析仪的输出端、所述功率计的输出端以及所述驱动电源分别连接。由于在控制驱动电源时，是通过控制设备对各个设备输出的参数的判断来控制驱动电源，如此，便可以及时切断驱动电源供给激光器的电源，避免激光器被损坏。

Description

激光器测试系统、方法及可读存储介质

技术领域

本申请涉及激光测试技术领域，具体而言，涉及一种激光器测试系统、方法及可读存储介质。

背景技术

在激光器研制和生产过程中，为了解激光器的性能情况，往往需要对激光器进行调试。现有技术中，在对激光器进行调试时，通常是由人工来观测各个测设备的输出结果，然后再由人工根据各个设备的输出结果来调控驱动电源为激光器供电的状态。

激光器在调试过程中，当激光器上的输出参数超出对应的阈值时，如果没能及时切断电源，就会导致激光器损坏。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种激光器测试系统，其所述激光器测试系统包括控制设备、驱动电源、激光器、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计；

所述激光器与所述驱动电源的输出端连接；

所述示波器的输入端、光谱仪的输入端、光束质量分析仪的输入端以及功率计的输入端分别与所述激光器连接，用于测量所述激光器的激光状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率；

所述控制设备与所述示波器的输出端、所述光束质量分析仪的输出端、所述功率计的输出端以及所述驱动电源分别连接，用于接收所述激光状态参数以及所述驱动电源的运行状态参数，并在所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源的运行状态参数中的任意一个参数超出对应的参数阈值范围时，控制所述驱动电源停止向所述激光器供电，其中，所述运行状态参数包括所述驱动电源的输出电压、输出电流以及温度。

可选地，所述激光器测试系统还包括供电电源，所述供电电源与所述示波器的供电端、光谱仪的供电端、光束质量分析仪的供电端以及功率计的供电端之间均分别设置有可控开关，每个所述可控开关的控制端均与所述控制设备连接，以根据所述控制设备的控制信号控制所述示波器、所述光谱仪、所述光束质量分析仪以及所述功率计的工作状态。

可选地，所述控制设备上设置有第一RS232接口，所述示波器上设置有第二RS232接口，所述控制设备与示波器通过所述第一RS232接口、所述第二RS232接口相连；

所述控制设备上设置有第三RS232接口，所述功率计上设置有第四RS232接口，所述控制设备与功率计通过所述第三RS232接口、所述第四RS232接口相连。

可选地，所述控制设备上设置有第一USB接口，所述光束质量分析仪上设置有第二USB接口，所述控制设备与光束质量分析仪通过所述第一USB接口、所述第二USB接口相连。

可选地，所述控制设备上设置有第一GPIB总线接口，所述光谱仪上设置有第二GPIB总线接口，所述控制设备与光谱仪通过所述第一GPIB总线接口、所述第二GPIB总线接口相连。

可选地，所述控制设备上设置有第一CAN总线接口，所述驱动电源上设置有第二CAN总线接口，所述控制设备与所述驱动电源通过第一CAN总线接口、所述第二CAN总线接口相连。

本申请的另一目的在于提供一种激光器测试方法，应用于激光器测试系统的控制设备，所述激光器测试系统还包括激光器、驱动电源、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计，所述控制设备分别与驱动电源、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计连接，所述激光器分别与驱动电源、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计分别连接，所述方法包括：

获取所述示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计所采集的激光状态参数以及所述驱动电源的运行状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率，所述运行状态参数包括所述驱动电源的输出电压、输出电流以及温度；

针对所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源的运行状态参数中的任意一个参数，判断该参数是否超出对应的参数阈值范围；

如果所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源中的任意一个参数大于对应的参数阈值范围，则控制所述驱动电源停止向所述激光器供电。

可选地，所述激光器测试系统还包括供电电源，所述供电电源与所述示波器的供电端、光谱仪的供电端、光束质量分析仪的供电端以及功率计的供电端之间均分别设置有可控开关，每个所述可控开关的控制端均与所述控制设备连接，所述方法包括：

获取用于选择测试激光状态参数的控制命令；

根据控制命令控制所述示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计的供电状态，以调节所述示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计的工作状态。

可选地，所述方法还包括：

获取当前时刻所述示波器所检测到的电压作为第一电压；

获取当前时刻前的参考时刻所述示波器检测到的电压作为第二电压；

根据所述第一电压以及所述第二电压，计算所述驱动电源在参考时刻与当前时刻之间的电压变化率；

判断所述电压变化率是否超过预设电压变化率；

如果所述电压变化率超过预设电压变化率，则控制所述驱动电源停止输出电压。

本申请的另一目的在于提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有可执行程序，处理器执行所述可执行程序时，实现如本申请任一项所述的方法。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的激光器测试系统、方法及可读存储介质，通过将驱动电源、激光器、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计分别与控制设备连接，从而通过控制设备获取各个设备输出的激光状态参数或者运行状态参数，然后在任意一个设备的任意一个参数超过对应的预设参数范围时，停止驱动电源向激光器提供电源，从而能够在驱动电源调试过程中，及时发现激光器上电压、电流等的异常情况，并及时切断电源以确保激光器的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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是现有实施方式中提供的激光器测试系统的示意框图；

图2是本申请实施例提供的激光器测试系统的示意框图；

图3是本申请实施例提供的激光器测试方法的流程示意图一；

图4是本申请实施例提供的激光器测试方法的流程示意图二；

图5是本申请实施例提供的激光器测试装置的结构示意框图。

图标：100-控制设备；200-驱动电源；300-激光器；400-示波器；500-光谱仪；600-光束质量分析仪；700-功率计；110-激光器测试装置；120-存储器；130-处理器；111-获取模块；112-判断模块；113-控制模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，在激光器300研制和生产过程中，为了解激光器300的性能情况，往往需要对激光器300进行调试。如图1所示，在一种实施方式中，对激光器300进行调试时，通常是将激光器300、示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700等每个设备的输入端都与激光器300连接，然后由人工来观测各个设备的输出情况，接着再由人工根据各个设备的输出情况在上位机上人工调控驱动电源200为激光器300供电的状态。这样就会导致不能及时根据激光器300的故障等状态来进行处理，从而导致激光器300损毁。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种激光器300测试方案。

请参见图2，图2是本申请实施例提供的控制设备100的结构示意框图，所述控制设备100包括激光器测试装置110，存储器120和处理器130，存储器120和处理器130相互之间直接或间接电性连接，用于实现数据交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述激光器测试装置110包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器中或固化在所述控制设备100的操作系统(OperatingSystem，OS)中的软件功能模块。所述处理器130用于执行所述存储器120中存储的可执行模块，例如所述激光器测试装置110所包括的软件功能模块及计算机程序等。

请参照图2，图2是本申请实施例提供的激光器测试系统，所述激光器测试系统包括控制设备100、驱动电源200、激光器300、示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700；所述控制设备100与驱动电源200连接，所述驱动电源200的输出端与所述激光器300连接以为所述激光器300供电，所述示波器400的输入端、光谱仪500的输入端、光束质量分析仪600的输入端以及功率计700的输入端分别与所述激光器300连接，用于测量所述激光器300的激光状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器300发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率；所述控制设备100与所述示波器400的输出端、所述光束质量分析仪600的输出端、所述功率计700的输出端以及所述驱动电源200分别连接，用于接收所述激光状态参数以及所述驱动电源200的运行状态参数，并在所述激光状态参数中的任意一个或者所述驱动电源200的运行状态参数中的任意一个超出对应的参数阈值范围时，控制所述驱动电源200停止向所述激光器300供电，其中，所述运行状态参数包括所述驱动电源200的输出电压、输出电流以及温度。

本实施例中，将激光器300、示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700等各个设备的输出端与控制设备100连接，控制设备100根据激光器300、示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700等各个设备输出的激光状态参数以及驱动电源200的运行状态参数来对驱动电源200进行控制，并在激光状态参数中的任意一个参数或者运行状态参数中的任意一个参数超出该任意一个参数对应的参数阈值范围时，停止驱动电源200为激光器300的供电，从而能够及时将激光器300的电流和电压降低以保护激光器300的安全，实现激光器的安全调试。

可选地，本实施例中，所述激光器测试系统还包括供电电源，所述供电电源与所述示波器400的供电端、光谱仪500的供电端、光束质量分析仪600的供电端以及功率计700的供电端之间均分别设置有可控开关，每个所述可控开关的控制端均与所述控制设备100连接，以根据所述控制设备100的控制信号控制所述示波器400、所述光谱仪500、所述光束质量分析仪600以及所述功率计700的工作状态。

本实施例中，在供电电源与所述示波器400的供电端、光谱仪500的供电端、光束质量分析仪600的供电端以及功率计700的供电端之间均分别设置可控开关，可以根据实际测试的激光器300的性能参数的类型来选择用于测试的设备，从而能够避免设备在不需要时，仍然进行工作，减少各个设备不必要的工作时间，从而能够延长整个激光器测试系统的使用寿命。

可选地，本实施例中，所述控制设备100上设置有第一RS232接口，所述示波器400上设置有第二RS232接口，所述控制设备100与示波器400通过所述第一RS232接口、所述第二RS232接口相连。

所述控制设备100上设置有第三RS232接口，所述功率计700上设置有第四RS232接口，所述控制设备100与功率计700通过所述第三RS232接口、所述第四RS232接口相连。

可选地，本实施例中，所述控制设备100上设置有第一USB接口，所述光束质量分析仪600上设置有第二USB接口，所述控制设备100与光束质量分析仪600通过所述第一USB接口、所述第二USB接口相连。

可选地，本实施例中，所述控制设备100上设置有第一GPIB(General-purposeinput/output，通用型之输入输出)总线接口，所述光谱仪500上设置有第二GPIB总线接口，所述控制设备100与光谱仪500通过所述第一GPIB总线接口、所述第二GPIB总线接口相连。

可选地，本实施例中，所述控制设备100上设置有第一CAN总线接口，所述驱动电源200上设置有第二CAN总线接口，所述控制设备100与所述驱动电源200通过第一CAN总线接口、所述第二CAN总线接口相连。

可选地，本实施例中，所述驱动电源中设置有用于检测所述驱动电源的温度的温度传感器，所述温度传感器与所述驱动电源中的CAN总线连接。

本实施例中，采用温度传感器来检测驱动电源的温度。

可选地，本实施例中，所述驱动电源中设置有用于检测所述驱动电源的输出电压的电压检测单元，所述电压检测单元的输出端与所述驱动电源中的CAN总线连接。

本实施例中电压检测单元与CAN总线连接，能够在检测输出电压的同时简化驱动电源的结构。

可选地，本实施例中，所述电压检测单元包括电压比较器，所述电压比较器的第一输入端连接参考电源，所述电压比较器的第二输入端连接所述驱动电源的电压输出端，所述比较器的输出端与所述驱动电源中的CAN总线连接。

本实施例中，设置电压比较器来检测驱动电源200的输出电压的状态，方便快捷，还具有反应灵敏的特点。

请参照图3，本申请实施例还提供一种激光器300测试方法，应用于本实施例中任意一项激光器测试系统的控制设备100，所述方法包括步骤S110-步骤S130。

步骤S110，获取激光状态参数以及运行状态参数。

具体地，获取所述示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700所采集的激光状态参数以及所述驱动电源200的运行状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器300发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率，所述运行状态参数包括所述驱动电源200的输出电压、输出电流以及温度。

步骤S120，判断所有参数中是否超出对应的参数阈值范围的参数。

具体地，针对所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源200的运行状态参数中的任意一个参数，判断该参数是否超出对应的参数阈值范围。

步骤S130，如果所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源200中的任意一个参数大于对应的参数阈值范围，则控制所述驱动电源200停止向所述激光器300供电。

其中，激光的强度对应的第一参数阈值范围、光谱范围对应的为第二参数阈值范围、光斑大小对应第三参数阈值范围、反向光功率对应第四参数阈值范围，驱动电源200的输出电压对应输出电压阈值范围、输出电流对应输出电流阈值范围、温度对应温度阈值范围，因此，当激光器测试系统中，至少存在激光的强度超出第一参数阈值范围，或者光谱范围超出第二参数阈值范围，或者光斑大小超出第三参数阈值范围，或者反向光功率超出第四参数阈值范围，或者驱动电源200的输出电压超出输出电压阈值范围，或者输出电流超出输出电流阈值范围，或者温度超出温度阈值范围时，则控制设备100控制驱动电源200停止向激光器300供电，如此，便可以在激光器300故障时，及时进行断电，保护激光器300的安全，实现激光器的安全调试。

可选地，本实施例中，所述激光器测试系统还包括供电电源，所述供电电源与所述示波器400的供电端、光谱仪500的供电端、光束质量分析仪600的供电端以及功率计700的供电端之间均分别设置有可控开关，每个所述可控开关的控制端均与所述控制设备100连接，所述方法还包括：获取用于选择测试激光状态参数的控制命令；根据控制命令控制所述示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700的供电状态，以调节所述示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700的工作状态。

本实施例中，根据用户选择来开启用于测试的测试设备，可以减少测试设备不必要的工作时间，从而减小测试设备的损耗。延长设备的有效工作时间。

请参照图4，可选地，本实施例中，所述方法还包括步骤S210-步骤S250。

步骤S210，获取当前时刻所述示波器400所检测到的电压的输出电压作为第一电压。

步骤S220，获取当前时刻前的参考时刻所述示波器400所检测到的电压的输出电压作为第二电压。

步骤S230，根据第一电压以及第二电压，计算电压变化率。

具体地，根据所述第一电压以及所述第二电压，计算所述示波器400所检测到的电压在参考时刻与当前时刻之间的电压变化率。

步骤S240，判断所述电压变化率是否超过预设电压变化率。

步骤S250，如果所述电压变化率超过预设电压变化率，则控制所述驱动电源200停止输出电压。

本实施例用于进一步根据示波器400所检测到的电压的变化情况来控制驱动电源200的输出，在示波器400所检测到的电压变化过快时，说明激光器的输出功率过大，产生了SBS(Stimulated Brillouin Scattering，受激布里渊散射)效应，从而产生了脉冲信号，此时，控制驱动电源200停止输出电压，如此，便可以避免激光器功率过大造成的激光器300损坏。

请参照图5所示，本申请实施例还提供一种激光器测试装置110，应用于激光器测试系统的控制设备100，所述激光器测试装置110包括一个可以软件或固件的形式存储于所述存储器中或固化在所述控制设备100的操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。

获取模块111，用于获取所述示波器400、光谱仪500、光束质量分析仪600以及功率计700所采集的激光状态参数以及所述驱动电源200的运行状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器300发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率，所述运行状态参数包括所述驱动电源200的输出电压、输出电流以及温。

本实施例中的获取模块111用于执行步骤S110，关于所述获取模块111的具体描述可参照对所述步骤S110的描述。

判断模块112，用于针对所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源200的运行状态参数中的任意一个参数，判断该参数是否超出对应的参数阈值范围。

本实施例中的判断模块112用于执行步骤S120，关于所述判断模块112的具体描述可参照对所述步骤S120的描述。

控制模块113，用于在所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源200中的任意一个参数大于对应的参数阈值范围时，控制所述驱动电源200停止向所述激光器300供电。

本实施例中的控制模块113用于执行步骤S130，关于所述控制模块113的具体描述可参照对所述步骤S130的描述。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光器测试系统，其特征在于，所述激光器测试系统包括控制设备、驱动电源、激光器、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计；

所述激光器与所述驱动电源的输出端连接；

所述示波器的输入端、光谱仪的输入端、光束质量分析仪的输入端以及功率计的输入端分别与所述激光器连接，用于测量所述激光器的激光状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率；

所述控制设备与所述示波器的输出端、所述光束质量分析仪的输出端、所述功率计的输出端以及所述驱动电源分别连接，用于接收所述激光状态参数以及所述驱动电源的运行状态参数，并在所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源的运行状态参数中的任意一个参数超出对应的参数阈值范围时，控制所述驱动电源停止向所述激光器供电，其中，所述运行状态参数包括所述驱动电源的输出电压、输出电流以及温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光器测试系统还包括供电电源，所述供电电源与所述示波器的供电端、光谱仪的供电端、光束质量分析仪的供电端以及功率计的供电端之间均分别设置有可控开关，每个所述可控开关的控制端均与所述控制设备连接，以根据所述控制设备的控制信号控制所述示波器、所述光谱仪、所述光束质量分析仪以及所述功率计的工作状态。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备上设置有第一RS232接口，所述示波器上设置有第二RS232接口，所述控制设备与示波器通过所述第一RS232接口、所述第二RS232接口相连；

所述控制设备上设置有第三RS232接口，所述功率计上设置有第四RS232接口，所述控制设备与功率计通过所述第三RS232接口、所述第四RS232接口相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备上设置有第一USB接口，所述光束质量分析仪上设置有第二USB接口，所述控制设备与光束质量分析仪通过所述第一USB接口、所述第二USB接口相连。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备上设置有第一GPIB总线接口，所述光谱仪上设置有第二GPIB总线接口，所述控制设备与光谱仪通过所述第一GPIB总线接口、所述第二GPIB总线接口相连。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备上设置有第一CAN总线接口，所述驱动电源上设置有第二CAN总线接口，所述控制设备与所述驱动电源通过第一CAN总线接口、所述第二CAN总线接口相连。

7.一种激光器测试方法，其特征在于，应用于激光器测试系统的控制设备，所述激光器测试系统还包括激光器、驱动电源、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计，所述控制设备分别与驱动电源、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计连接，所述激光器分别与驱动电源、示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计分别连接，所述方法包括：

获取所述示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计所采集的激光状态参数以及所述驱动电源的运行状态参数，所述激光状态参数包括所述激光器发出激光的强度、光谱范围、光斑大小以及反向光功率，所述运行状态参数包括所述驱动电源的输出电压、输出电流以及温度；

针对所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源的运行状态参数中的任意一个参数，判断该参数是否超出对应的参数阈值范围；

如果所述激光状态参数中的任意一个参数或者所述驱动电源中的任意一个参数大于对应的参数阈值范围，则控制所述驱动电源停止向所述激光器供电。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述激光器测试系统还包括供电电源，所述供电电源与所述示波器的供电端、光谱仪的供电端、光束质量分析仪的供电端以及功率计的供电端之间均分别设置有可控开关，每个所述可控开关的控制端均与所述控制设备连接，所述方法包括：

获取用于选择测试激光状态参数的控制命令；

根据控制命令控制所述示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计的供电状态，以调节所述示波器、光谱仪、光束质量分析仪以及功率计的工作状态。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取当前时刻所述示波器所检测到的电压作为第一电压；

获取当前时刻前的参考时刻所述示波器检测到的电压作为第二电压；

根据所述第一电压以及所述第二电压，计算所述示波器所检测到的电压在参考时刻与当前时刻之间的电压变化率；

判断所述电压变化率是否超过预设电压变化率；

如果所述电压变化率超过预设电压变化率，则控制所述驱动电源停止输出电压。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有可执行程序，处理器执行所述可执行程序时，可实现如权利要求7-9任一项所述的方法。

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