CN110994352A - 可拓展的分布式激光器 - Google Patents

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刘超
卢昆忠
闫大鹏
王志源
李辉
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media

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Abstract

本发明实施例提供一种可拓展的分布式激光器，该激光器包括：主控模块、至少一个从控模块和合束模块；主控模块用于接收上位机的配置信息，并根据配置信息配置从控模块的使能，以及配置相应驱动器的使能；每个从控模块至少设有一个驱动器，每个驱动器驱动一个激光光源；合束模块用于将所有从控模块激光光源发出的光束，合束后得到目标光束。可根据从控模块数量和驱动器的数量进行配置，实现双重的拓展性。每个从控模块可根据需求采用相同规格或者几个固定规格的驱动器，极大提高了生产线的装配效率，实现了BOM的统一，便于物料管理。研发人员对少部分的代码进行维护和升级，即可实现整个产品系列的维护和升级，提高了研发效率，降低了人力成本。

Description

可拓展的分布式激光器
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种可拓展的分布式激光器。
背景技术
激光器是一种能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类，近来还发展了自由电子激光器。
目前，激光器制造厂商通常是根据客户的需求，对于不同功率强度的激光器进行设计制造生产出不同功率的产品。但是客户的需求多种多样，对于不同功率的激光器分别进行设计和制造，给生产线的装配和物料统一带来了压力，制造成本居高不下。另外，研发人员，需要对不同规格的激光器分别进行软件代码的开发和产品维护，工作效率得不到提高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种可拓展的分布式激光器。
第一方面，本发明实施例提供一种可拓展的分布式激光器，包括：主控模块、至少一个从控模块和合束模块；所述主控模块，用于接收上位机的配置信息，并根据所述配置信息，配置从控模块的使能，以及配置相应驱动器的使能；每个从控模块至少设有一个驱动器，每个驱动器驱动一个激光光源；所述合束模块，用于将所有从控模块激光光源发出的光束，合束后得到目标光束。
进一步地，所述配置信息中存储有功率信息；相应地，所述主控模块在上电初始化后，通过读取所述存储模块的功率信息，发送至人机界面以向用户显示。
进一步地，该激光器还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述配置信息；相应地，所述主控模块在上电初始化后，通过读取所述存储模块的配置信息后，对所述从控模块和所述驱动器进行配置。
进一步地，所述合束模块，还用于向已配置的从控模块提供模拟量信号，所述模拟量信号用于激光光源进行电光转换，生成合束前的光束。
进一步地，所述合束模块，还用于对目标光束进行光功率检测。
进一步地，所述主控模块，还用于确定配置后的从控模块需实施保护监测的保护点。
进一步地，所述合束模块，还用于根据所述主控模块确定的保护点，对已配置的从控模块和驱动器，进行保护点的监测。
进一步地，所述保护点的保护监测项目包括，过温保护、过流保护和光纤熔断保护。
本发明实施例提供的可拓展的分布式激光器，每个从控模块至少设有一个驱动器，每个驱动器驱动一个激光光源，可根据从控模块的数量和驱动器的数量进行配置，实现双重的拓展性。每个从控模块可根据需求采用相同规格或者几个固定规格的驱动器，极大提高了生产线的装配效率，实现了物料单(BOM)的统一，便于物料管理。软件研发人员只需对少部分的代码进行维护和升级，即可实现整个产品系列的维护和升级，提高了研发效率，降低了人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明实施例提供的可拓展的分布式激光器结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
图1为本发明实施例提供的可拓展的分布式激光器结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种可拓展的分布式激光器，包括：主控模块1、至少一个从控模块2和合束模块3；主控模块1用于接收上位机的配置信息，并根据配置信息，配置从控模块2的使能，以及相应驱动器的使能；每个从控模块2至少设有一个驱动器，每个驱动器驱动一个激光光源；合束模块3用于将所有从控模块2激光光源发出的光束，合束后得到目标光束。
主控模块1负责与外部接口通信，如通过串行接口接收外部触摸屏或上位机的配置信息。本发明实施例中的上位机泛指向主控模块1发送配置信息的设备。配置信息，用于配置参与生成目标激光的驱动器的数量。
在本实施例中，设置有一个或多个从控模块2(多个指两个及以上，下同)，每个从控模块2上又设置有一个或多个驱动器(或驱动板)，每个驱动器驱动一个激光光源，从而可实现整个激光器的双重拓展。例如，固定每个从控模块2驱动器的数量，通过设置从控模块2的数量实现拓展，或者固定从控模块2的数量，通过设置驱动器的数量实现拓展，又或者从控模块2和驱动器的数量均进行变化，以实现所需求的激光器规格。
激光光源可为泵浦源，泵浦源的作用是对激光工作物质进行激励，将激活粒子从基态抽运到高能级，以实现粒子数反转。根据工作物质和激光器运转条件的不同。可以采取不同的激励方式和激励装置。
主控模块1根据配置信息，对所需的驱动器进行配置后，驱动器驱动激光光源。合束模块3，设置有合束器等光学器件，通过合束器进行多组泵浦源发出来的光线的合束。通过该从控模块2，即可实现多种规格激光器的拓展。
本发明实施例提供的可拓展的分布式激光器，每个从控模块至少设有一个驱动器，每个驱动器驱动一个激光光源，可根据从控模块的数量和驱动器的数量进行配置，实现双重的拓展性。每个从控模块可根据需求采用相同规格或者几个固定规格的驱动器，极大提高了生产线的装配效率，实现了物料单(BOM)的统一，便于物料管理。软件研发人员只需对少部分的代码进行维护和升级，即可实现整个产品系列的维护和升级，提高了研发效率，降低了人力成本。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，该激光器还包括存储模块，存储模块用于存储配置信息；相应地，主控模块在上电初始化后，通过读取存储模块的配置信息后，对从控模块和驱动器进行配置。
主控模块可通过串行接口接收外部触摸屏或上位机的配置信息，并存入内部存储器中。上位机下发配置后，可存储于存储模块中。每次激光器上电后，主控模块初始化的时候，通过读取存储器中的配置信息，对系统的功率、从控模块数量和驱动板数量进行配置。从而每次使用时，可应用存储模块中存储的已有配置进行系统的配置，无需每次使用都进行配置。
本发明实施例通过设置存储模块，且主控模块在上电初始化后，通过读取存储模块的配置信息后，对从控模块和驱动器进行配置，可实现配置的保存，和重复利用。同样，可实现配置的导入导出等功能。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，配置信息中存储有功率信息；相应地，所述主控模块在上电初始化后，通过读取所述存储模块的功率信息，发送至人机界面以向用户显示。
本发明实施例中，存储模块存储的配置信息中还包括激光器的功率信息。主控模块上电后，从存储模块中读取配置信息，将配置信息中的功率信息，通过人机界面向用户进行展示，用户能够知晓该激光器的功率参数，从而有利于提高用户体验。
本发明实施例对功率信息的形式不作具体限定，包括但不限于额定功率、最大功率以及功率范围。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，合束模块，还用于向已配置的从控模块提供模拟量信号，模拟量信号用于激光光源进行电光转换，生成合束前的光束。合束模块提供原始的模拟量信号给从控模块，从控模块根据合束模块提供的模拟量信号，激发设置的驱动器驱动激光光源，从而得到合束前的激光，再经合束模块进行合束后得到目标光源。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，合束模块还用于对目标光束进行光功率检测。合束模块除对激光进行合束外，还对合束后的目标光束激光进行功率检测，对不满足预设功率条件的目标光束进行处理，如光功率不足进行告警或重启设备。具体地，可以是对各个泵浦源进合束前的光进行分析和采样，或者对合束后的光束进行分析和采样，实现对出光系统进行监测。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，主控模块，还用于确定配置后的从控模块需实施保护监测的保护点。激光器均需要设置保护点，及设置每个从控模块，每个从控模块中驱动器的保护，包括光纤熔断保护、过温保护和过流保护等。主控模块根据配置信息，对从控模块进行配置后，相应的已配置的从控模块和驱动器的保护点也需要进行配置。通过主控模块，确定配置后的从控模块的保护点，而非对所有从控模块进行保护点的配置。从而减少需要监测的保护点数量。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，合束模块，还用于根据主控模块确定的保护点，对已配置的从控模块和驱动器，进行保护点的监测。在本实施例中，主控模块配置保护点后，从控模块对配置后的保护点进行监测。例如，监测每个驱动器的温度，驱动器的电流，出光处的光纤熔断情况。例如，从控模块，对每个泵浦源(即激光光光源)发出的光进行光纤熔断检测。通过对已配置的从控模块和驱动器，进行保护点的监测，在出现异常情况时可及时进行告警或切断电路，以提高系统的安全性。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，保护点的保护监测项目包括，过温保护、过流保护和光纤熔断保护。具体见上述实施例。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种可拓展的分布式激光器，其特征在于，包括：主控模块、至少一个从控模块和合束模块；
所述主控模块，用于接收上位机的配置信息，并根据所述配置信息，配置从控模块的使能，以及配置相应驱动器的使能；
每个从控模块至少设有一个驱动器，每个驱动器驱动一个激光光源；
所述合束模块，用于将所有从控模块激光光源发出的光束，合束后得到目标光束。
2.根据权利要求1所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述配置信息；
相应地，所述主控模块在上电初始化后，通过读取所述存储模块的配置信息后，对所述从控模块和所述驱动器进行配置。
3.根据权利要求2所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，所述配置信息中存储有功率信息；
相应地，所述主控模块在上电初始化后，通过读取所述存储模块的功率信息，发送至人机界面以向用户显示。
4.根据权利要求1所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，所述合束模块，还用于向已配置的从控模块提供模拟量信号，所述模拟量信号用于激光光源进行电光转换，生成合束前的光束。
5.根据权利要求1所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，所述合束模块，还用于对目标光束进行光功率检测。
6.根据权利要求1所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，所述主控模块，还用于确定配置后的从控模块需实施保护监测的保护点。
7.根据权利要求6所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，所述合束模块，还用于根据所述主控模块确定的保护点，对已配置的从控模块和驱动器，进行保护点的监测。
8.根据权利要求6所述的可拓展的分布式激光器，其特征在于，所述保护点的保护监测项目包括，过温保护、过流保护和光纤熔断保护。
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