CN115377787B - 一种激光能量控制方法以及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种脉宽控制方法、激光能量控制方法以及相关设备，所述控制方法包括：在温度控制范围内选取若干个离散温度值，并对该离散温度值赋予对应的离散LD脉宽值，所述离散LD脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及对应的离散温度值条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽‑LD温度曲线；根据实时获取的LD温度，从LD脉宽‑LD温度曲线中获取相应的LD脉宽值，从而控制激光测照器的能量稳定性。激光能量控制方法通过分温区温控以及分温区控制LD脉宽的方法，能够维持激光测照器在全温区内稳定工作，将激光能量起伏控制在5%范围内。

Description

一种激光能量控制方法以及相关设备
技术领域
本发明属于LD（激光二极管）泵浦全固态激光技术领域，具体来说，涉及一种适用于同一批激光测照器的脉宽控制方法、激光能量控制方法、装置以及激光测照器。
背景技术
激光测照器是激光半主动寻的制导的核心激光装备，通常配套装载于光电吊舱中，工作温度范围为-40℃~70℃，具有激光测距和指示照射的功能。在照射过程中，激光能量的稳定性会影响照射探测距离和激光制导精度，如果能量起伏过大，导引头中激光光斑跟踪器对目标位置的解算将产生较大误差，也对四象限APD探测器的算法提高要求，增加设计难度。因此，激光测照器在-40℃~70℃全温区范围内维持激光能量稳定是该类激光装备研制的一项重要技术指标。
目前大部分激光测照器中的激光器是采用LD 泵浦Nd:YAG晶体，利用电光调Q实现脉冲激光输出。根据泵浦方式和增益晶体形状的不同，Nd:YAG晶体通常采用圆柱体晶体棒或方形、梯形、平行四边形等板条状结构。为了使得激光器适应-50℃~70℃温度范围内维持激光能量稳定，常规的激光能量控制方法有如下两种：第一种是根据温度范围，分温区进行LD电流补偿，比如在高低温环境下，通过内部程序人为设定增加1A~20A的LD电流以提高激光能量，维持在一定的起伏范围内，这种方法的缺陷是需要预留足够大余量的LD泵浦功率，且每台随机性强，需要每台单独标定补偿，内部控制程序无法形成统一的控制补偿量。第二种是逐点标定补偿法，其根据环境温度每变化1℃或2℃设定一个LD电流值，从-40℃~70℃温度范围逐点标定，这种方法工作量大，且标定误差大，控制程序也无法适用于每台激光器。
可以看出，上述两种方法都存在共同缺陷，即控制程序不具有普遍性，需要每台单独标定，工作量大，且当设备使用一段时间后需要维护时，需要重新标定补偿，重新更新控制程序，才能维持激光能量维持一定范围内的稳定。
发明内容
针对现有技术存在的激光测照器在全温区范围内难以维持激光能量稳定、控制方法复杂的问题，本发明提供了一种适用于激光测照器的脉宽控制方法、激光能量控制方法以及相关设备，该激光能量控制方法通过TEC温控和LD脉宽控制的方法，能够维持激光测照器整机在全温区范围内稳定工作。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种脉宽控制方法，应用于同一类以板条状Nd:YAG晶体为增益介质的激光测照器，包括：
在温度控制范围内选取若干个离散温度值，并对该离散温度值赋予对应的离散LD脉宽值，所述离散LD脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及对应的离散温度值条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽-LD温度曲线；
根据实时获取的LD温度，从LD脉宽-LD温度曲线中获取相应的LD脉宽值，从而控制激光测照器的能量稳定性。
在一些实施例中，所述若干个离散温度值在所述温度控制范围内等步长选取，所述将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽-LD温度曲线具体包括：
对每个离散温度值多次赋予对应的离散LD脉宽值，并将多次赋予的离散LD脉宽值进行平均获得对应的离散LD脉宽均值；
将若干个离散温度值以及对应的离散LD脉宽均值进行多项式拟合，从而获得LD脉宽-LD温度曲线。
在一些实施例中，所述步长为1℃。
第二方面，本申请提供了一种激光能量控制方法，包括：
在激光测照器工作的全温区范围内预设恒定LD电流；
假设全温区范围为
Figure 28809DEST_PATH_IMAGE002
，通过上位机设定第一温控值
Figure 553462DEST_PATH_IMAGE004
、第二温控值
Figure 589289DEST_PATH_IMAGE006
和第三温控值
Figure 196988DEST_PATH_IMAGE008
、满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE010AAAA
根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
当T小于第一温控值
Figure 921362DEST_PATH_IMAGE004
时，半导体制冷器加热，将LD温度控制在第一温控值
Figure 498973DEST_PATH_IMAGE004
；
当T大于等于第一温控值
Figure 953088DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于第二温控值
Figure 842940DEST_PATH_IMAGE006
时，半导体制冷器不工作；
当T大于第二温控值
Figure 382506DEST_PATH_IMAGE006
小于第三温控值
Figure 29388DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第二温控值
Figure 338010DEST_PATH_IMAGE006
；
当T大于等于第三温控值
Figure 897298DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第三温控值
Figure 783215DEST_PATH_IMAGE008
；
根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下脉宽控制：
当T小于第一温控值
Figure 109154DEST_PATH_IMAGE004
时且不低于
Figure 380604DEST_PATH_IMAGE012
时，设置LD脉宽为第一温控脉宽值，所述第一温控脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及第一温控值
Figure 501007DEST_PATH_IMAGE004
条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
当T大于等于第一温控值
Figure 139798DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure 82478DEST_PATH_IMAGE014
时，采用上述任一实施例所述的脉宽控制方法来控制激光测照器的脉宽。
在一些实施例中，当T大于等于第一温控值
Figure 959167DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure 516050DEST_PATH_IMAGE014
时，通过上位机设定正温度温控分界点
Figure 363177DEST_PATH_IMAGE016
，其满足：
Figure 889973DEST_PATH_IMAGE018
，根据T所在范围对LD脉宽进入如下设定：
当T大于等于第一温控值
Figure 27693DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于正温度温控分界点
Figure 365265DEST_PATH_IMAGE016
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用一次多项式进行拟合；
当T大于正温度温控分界点
Figure 322857DEST_PATH_IMAGE016
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用n次多项式进行拟合，n≥3。
在一些实施例中，当T大于正温度温控分界点
Figure 918923DEST_PATH_IMAGE016
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用4次多项式进行拟合：
Figure DEST_PATH_IMAGE020AA
其中tp为LD脉宽值，系数a、b、c、d和e开放，方便上位机修改进行标定补偿，使得激光能量值在全温区范围内的起伏大小控制在预设范围内。
在一些实施例中，第一温控值
Figure 222734DEST_PATH_IMAGE004
为-20℃，正温度温控分界点
Figure 714896DEST_PATH_IMAGE016
为10℃，第二温控值
Figure 300729DEST_PATH_IMAGE006
为40℃，第三温控值
Figure 310273DEST_PATH_IMAGE008
为55℃。
第三方面，本申请提供了一种激光能量控制系统，包括：
LD电流设定模块，被配置为在激光测照器工作的全温区范围内预设恒定LD电流；
温度控制模块，被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
当T小于第一温控值
Figure 281640DEST_PATH_IMAGE004
时，半导体制冷器加热，将LD温度控制在第一温控值
Figure 85648DEST_PATH_IMAGE004
；
当T大于等于第一温控值
Figure 406382DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于第二温控值
Figure 219617DEST_PATH_IMAGE006
时，半导体制冷器不工作；
当T大于第二温控值
Figure 45491DEST_PATH_IMAGE006
且小于第三温控值
Figure 895766DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第二温控值
Figure 580825DEST_PATH_IMAGE006
；
当T大于等于第三温控值
Figure 791227DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第三温控值
Figure 612552DEST_PATH_IMAGE008
；
其中：全温区范围为
Figure 273210DEST_PATH_IMAGE002
，通过上位机设定第一温控值
Figure 914407DEST_PATH_IMAGE004
、第二温控值
Figure 194078DEST_PATH_IMAGE006
和第三温控值
Figure 869910DEST_PATH_IMAGE008
、满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE010_5A
脉宽控制模块，被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下脉宽控制：
当T小于第一温控值
Figure 625770DEST_PATH_IMAGE004
时且不低于
Figure 895208DEST_PATH_IMAGE012
时，设置LD脉宽为第一温控脉宽值，所述第一温控脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及第一温控值
Figure 322779DEST_PATH_IMAGE004
条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
当T大于等于第一温控值
Figure 243330DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure 996523DEST_PATH_IMAGE014
时，采用上述任一实施例所述的脉宽控制方法来控制激光测照器的脉宽。
第四方面，本申请提供了一种激光能量控制装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行任一实施例所述的激光能量控制方法。
第五方面，本申请提供了一种激光测照器，所述激光测照器包括任一实施例所述的一种激光能量控制装置。
本申请相比现有技术，具有如下有益效果：
（1）本申请提出的脉宽控制方法通过若干个LD温度、LD脉宽所组成的离散点拟合成LD脉宽-LD温度控制曲线，由于每个离散点的LD温度、LD脉宽以及预设的LD电流条件下激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值，因此根据实时获取的LD温度，都能够在拟合的LD脉宽-LD温度控制曲线找到对应的LD脉宽值，此LD脉宽值以及LD温度、LD电流条件下激光测照器产生的激光能量值偏离同一类激光测照器所要求的能量值较低。
（2）本申请提出的激光能量控制方法，提出了分温区TEC温控以及分温区控制LD脉宽的方法，在不同温度范围采用不同的TEC的温控方法，拟合不同的LD脉宽-LD温度控制曲线，从而维持激光测照器整机在-40℃~70℃范围内稳定工作，将激光能量起伏在全温区范围内控制在5%范围内。
附图说明
图1为本申请一种脉宽控制方法的实施例的流程图；
图2为LD脉宽-LD温度曲线拟合的实施例的流程图；
图3为-20℃~10℃温区的LD脉宽-LD温度曲线；
图4为10℃~70℃温区的LD脉宽-LD温度曲线；
图5为一种激光能量控制系统的实施例的流程图；
图6为一种激光能量控制装置实施例的流程图；
图7为一种激光测照器的实施例结构示意图；
图8为一种计算机存储介质实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
为了获得稳定的激光能量值，现有技术中是逐点（每变化1℃或2℃）标定设置一个LD电流值来使得激光测照器输出一定范围内稳定的激光能量值，考虑到此类方法工作量和误差都比较大的问题，本申请提出相应的改进方案。
下列实施例是基于板条状Nd:YAG晶体为增益介质的激光测照器来进行说明。在本实施例中，由于激光测照器所使用的LD电流是恒定的，可以通过预设输入，为了得到一个波动范围稳定的激光能量值，本申请通过调整LD脉宽来实现。
如图1所示，其示出了根据不同LD温度选择合适LD脉宽的脉宽控制方法，包括如下步骤：
S100：在温度控制范围内选取若干个离散温度值，并对该离散温度值赋予对应的离散LD脉宽值，所述离散LD脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及对应的离散温度值条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值。
在一些实施例中，所述若干个离散温度值在所述温度控制范围内等步长选取，比如每隔1℃或2℃选取一个温度值。
根据每个离散温度值所确定的离散LD脉宽值可以通过多次测试获得，比如在预设LD电流下，将激光测照器的工作温度调到某个离散温度值T i ，然后调整LD脉宽tp i ，使得激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值E 0，然后将激光测照器重置，重新设定LD电流并将激光测照器的工作温度调到之前的离散温度值T i ，再次调整LD脉宽，使得激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值E 0，通过多次（比如三次）测试后获得多个LD脉宽值，将这些LD脉宽值进行平均后获得该离散温度值所对应LD脉宽值。
S200：将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽-LD温度曲线。
根据步骤S100，可以等步长获得多个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值，因此S200具体可以图2所示：
S210：对每个离散温度值多次赋予对应的离散LD脉宽值，并将多次赋予的离散LD脉宽值进行平均获得对应的离散LD脉宽均值；
S220：将若干个离散温度值以及对应的离散LD脉宽均值进行多项式拟合，从而获得LD脉宽-LD温度曲线。
拟合方法可以采用常见的多项式拟合方法。
S300：根据实时获取的LD温度，从LD脉宽-LD温度曲线中获取相应的LD脉宽值，从而控制激光测照器的能量稳定性。
对于同一类激光测照器来说，可以事先将测得的LD脉宽-LD温度曲线写入程序模块中，每输入一个LD温度值，就能得到相应的LD脉宽。
利用上述脉宽控制方法，本实施例提供了一种激光能量控制方法，包括如下步骤：
S400：在激光测照器工作的全温区范围内预设恒定LD电流
假设全温区范围为
Figure 986213DEST_PATH_IMAGE002
，通过上位机设定第一温控值
Figure 342108DEST_PATH_IMAGE004
、第二温控值
Figure 992532DEST_PATH_IMAGE006
和第三温控值
Figure 791992DEST_PATH_IMAGE008
、满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE010_6A
下面以某一类激光测照器为例进行说明，该激光测照器全温区范围为-40℃~70℃，第一温控值
Figure 803067DEST_PATH_IMAGE004
为-20℃，第二温控值
Figure 838019DEST_PATH_IMAGE006
为40℃，第三温控值
Figure 202004DEST_PATH_IMAGE008
为55℃，
Figure 172365DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 762747DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 726023DEST_PATH_IMAGE008
可以通过上位机设定。
S500：根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
LD温度由LD热敏电阻探测得到。
当T＜-20℃时，半导体制冷器（TEC）加热，将LD温度控制在-20℃；
当-20℃≤T≤40℃，半导体制冷器不工作；
当
Figure 85461DEST_PATH_IMAGE022
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在40℃；
当
Figure 725258DEST_PATH_IMAGE024
，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在55℃。
S600：同时根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下脉宽控制：
当T＜-20℃时，设置LD脉宽为第一温控脉宽值，所述第一温控脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及第一温控值
Figure 802936DEST_PATH_IMAGE004
条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值。
这样设置的原因是，为了避免加热存在故障时激光不响应，所以在LD温度低于-20℃时，仍然给LD脉宽赋值，比如230μs。
当
Figure 38745DEST_PATH_IMAGE026
时，根据上述实施例所述的脉宽控制方法来控制激光测照器的脉宽。
具体地，在一些实施例中，当
Figure 393634DEST_PATH_IMAGE026
时，还可以按照如下分温区控制LD脉宽，首先引入一个正温度温控分界点
Figure 830432DEST_PATH_IMAGE028
，其满足：
Figure 254460DEST_PATH_IMAGE018
，本实施例中正温度温控分界点
Figure 434905DEST_PATH_IMAGE028
为10℃。
根据对多个离散点的观察，我们发现当
Figure 411345DEST_PATH_IMAGE030
，其近似线性变化，当
Figure 878098DEST_PATH_IMAGE032
时，其接近高次多项式变化，因此我们对其进行再次分温区控制。
当
Figure 664789DEST_PATH_IMAGE030
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用一次多项式进行拟合：
Figure DEST_PATH_IMAGE034A
这是因为这个温度范围的离散点比较符合线性变化，其中k和m开放，可通过上位机设置，k的精度0.001，m的精度0.1，实际LD脉宽tp计算值四舍五入取整数即可。
图3示出了该温区的LD脉宽-LD温度曲线。
当
Figure 586608DEST_PATH_IMAGE032
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用高次多项式进行拟合，针对本实施例中的激光测照器，具体采用了四次多项式拟合：
Figure DEST_PATH_IMAGE020AAA
a、b、c的精度0.00001，d的精度0.001，e的精度0.01，系数a、b、c、d和e开放，方便上位机修改进行标定补偿，使得激光能量值在全温区范围内的起伏大小控制在预设范围内。
图4示出了该温区的LD脉宽-LD温度曲线。
当
Figure 86729DEST_PATH_IMAGE036
时，设备进入禁用保护阶段，
Figure 989963DEST_PATH_IMAGE038
可以通过上位机设定，
Figure 873736DEST_PATH_IMAGE040
缺省值为70℃。
图5为本申请一种激光能量控制系统的实施例结构示意图，该系统包括LD电流设定模块51、温度控制模块52和脉宽控制模块53。
LD电流设定模块51被配置为在激光测照器工作的全温区范围内预设恒定LD电流。
温度控制模块52被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
当T小于第一温控值
Figure 395984DEST_PATH_IMAGE004
时，半导体制冷器加热，将LD温度控制在第一温控值
Figure 829240DEST_PATH_IMAGE004
；
当T大于等于第一温控值
Figure 513162DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于第二温控值
Figure 701874DEST_PATH_IMAGE042
时，半导体制冷器不工作；
当T大于第二温控值
Figure 372021DEST_PATH_IMAGE006
小于第三温控值
Figure 659783DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第二温控值
Figure 514606DEST_PATH_IMAGE006
；
当T大于等于第三温控值
Figure 871507DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第三温控值
Figure 860192DEST_PATH_IMAGE008
。
其中，全温区范围为
Figure 877826DEST_PATH_IMAGE002
，通过上位机设定第一温控值
Figure 44496DEST_PATH_IMAGE004
、第二温控值
Figure 780371DEST_PATH_IMAGE006
、和第三温控值
Figure 572747DEST_PATH_IMAGE008
、满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE010_7A
假设激光测照器全温区范围为-40℃~70℃，第一温控值
Figure 884036DEST_PATH_IMAGE004
为-20℃，第二温控值
Figure 346241DEST_PATH_IMAGE006
为40℃，第三温控值
Figure 179199DEST_PATH_IMAGE008
为55℃，温度控制模块52被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
当T＜-20℃时，半导体制冷器（TEC）加热，将LD温度控制在-20℃；
当-20℃≤T≤40℃，半导体制冷器不工作；
当
Figure 650632DEST_PATH_IMAGE022
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在40℃；
当
Figure 501913DEST_PATH_IMAGE024
，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在55℃。
脉宽控制模块53被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下脉宽控制：
当T小于第一温控值
Figure 508921DEST_PATH_IMAGE004
时且不低于
Figure 219388DEST_PATH_IMAGE012
时，设置LD脉宽为第一温控脉宽值，所述第一温控脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及第一温控值
Figure 353566DEST_PATH_IMAGE004
条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
当T大于等于第一温控值
Figure 934720DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure 614094DEST_PATH_IMAGE014
时，采用上述任一实施例所述的脉宽控制方法来控制激光测照器的脉宽。
图6为一种激光能量控制装置的结构示意图，至少一个处理器61(processor)、通信接口62(Communications Interface)、存储器63(memory)和通信总线64，其中，处理器61，通信接口62，存储器63通过通信总线64完成相互间的通信。处理器61可以调用存储器63中的逻辑指令，以执行一种激光能量控制方法。存储器63可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质，在本实施例中，其可以是主控板。存储器63用于存储上述实施例中的指令，比如LD驱动板。处理器61耦接至存储器63，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器61用于执行存储器中存储的指令。
在该实施例中，通过存储器63存储数据指令，再通过处理器61处理上述指令，能够提高激光能量输出的稳定性。
在一实施例中，图7示出了一种激光测照器，所述激光测照器包括任一实施例所述的一种激光能量控制装置。根据本申请公开的各种实施例，可以知道激光能量控制装置能够根据激光测照器自身的LD温度来进行TEC温控以及分温区控制LD脉宽，将其应用到激光测照器时，能够使激光能量值起伏在全温区范围内控制在5%的范围内。
在另一些实施例中，如图8所示，一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
以上对本申请进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种激光能量控制方法，应用于同一类以板条状Nd:YAG晶体为增益介质的激光测照器，其特征在于，包括：
在激光测照器工作的全温区范围内预设恒定LD电流；
假设全温区范围为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，通过上位机设定第一温控值
Figure DEST_PATH_IMAGE004
、第二温控值
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和第三温控值
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
当T小于第一温控值
Figure 395916DEST_PATH_IMAGE004
时，半导体制冷器加热，将LD温度控制在第一温控值
Figure 657264DEST_PATH_IMAGE004
；
当T大于等于第一温控值
Figure 905843DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于第二温控值
Figure 160107DEST_PATH_IMAGE006
时，半导体制冷器不工作；
当T大于第二温控值
Figure 443321DEST_PATH_IMAGE006
且小于第三温控值
Figure 311788DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第二温控值
Figure 172297DEST_PATH_IMAGE006
；
当T大于等于第三温控值
Figure 105618DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第三温控值
Figure 118704DEST_PATH_IMAGE008
；
根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下脉宽控制：
当T小于第一温控值
Figure 580910DEST_PATH_IMAGE004
时且不低于
Figure DEST_PATH_IMAGE012
时，设置LD脉宽为第一温控脉宽值，所述第一温控脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及第一温控值
Figure 977650DEST_PATH_IMAGE004
条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
当T大于等于第一温控值
Figure 229508DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure DEST_PATH_IMAGE014
时，采用如下的脉宽控制方法来控制激光测照器的脉宽：
在温度控制范围内选取若干个离散温度值，并对该离散温度值赋予对应的离散LD脉宽值，所述离散LD脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及对应的离散温度值条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽-LD温度曲线；
根据实时获取的LD温度，从LD脉宽-LD温度曲线中获取相应的LD脉宽值，从而控制激光测照器的能量稳定性。
2.根据权利要求1所述的激光能量控制方法，其特征在于，当T大于等于第一温控值
Figure 362680DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure 526945DEST_PATH_IMAGE014
时，通过上位机设定正温度温控分界点
Figure DEST_PATH_IMAGE016
，其满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，根据T所在范围对LD脉宽进入如下设定：
当T大于等于第一温控值
Figure 879823DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于正温度温控分界点
Figure 748422DEST_PATH_IMAGE016
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用一次多项式进行拟合；
当T大于正温度温控分界点
Figure DEST_PATH_IMAGE020
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用n次多项式进行拟合，n≥3。
3.根据权利要求2所述的激光能量控制方法，其特征在于，当T大于正温度温控分界点
Figure 470521DEST_PATH_IMAGE016
时，所述LD脉宽-LD温度曲线采用4次多项式进行拟合：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
其中tp为LD脉宽值，系数a、b、c、d和e开放，方便上位机修改进行标定补偿，使得激光能量值在全温区范围内的起伏大小控制在预设范围内。
4.根据权利要求2所述的激光能量控制方法，其特征在于，第一温控值
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为-20℃，正温度温控分界点
Figure 382851DEST_PATH_IMAGE020
为10℃，第二温控值
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为40℃，第三温控值
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为55℃。
5.根据权利要求1所述的激光能量控制方法，其特征在于，所述若干个离散温度值在所述温度控制范围内等步长选取，所述将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽-LD温度曲线具体包括：
对每个离散温度值多次赋予对应的离散LD脉宽值，并将多次赋予的离散LD脉宽值进行平均获得对应的离散LD脉宽均值；
将若干个离散温度值以及对应的离散LD脉宽均值进行多项式拟合，从而获得LD脉宽-LD温度曲线。
6.根据权利要求5所述的激光能量控制方法，其特征在于，所述步长为1℃。
7.一种激光能量控制系统，其特征在于，包括：
LD电流设定模块，被配置为在激光测照器工作的全温区范围内预设恒定LD电流；
温度控制模块，被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下温度控制：
当T小于第一温控值
Figure 783877DEST_PATH_IMAGE004
时，半导体制冷器加热，将LD温度控制在第一温控值
Figure 331533DEST_PATH_IMAGE004
；
当T大于等于第一温控值
Figure 422985DEST_PATH_IMAGE004
且小于等于第二温控值
Figure 243567DEST_PATH_IMAGE006
时，半导体制冷器不工作；
当T大于第二温控值
Figure 663047DEST_PATH_IMAGE006
且小于第三温控值
Figure 139028DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第二温控值
Figure 225933DEST_PATH_IMAGE006
；
当T大于等于第三温控值
Figure 512689DEST_PATH_IMAGE008
时，半导体制冷器制冷，将LD温度控制在第三温控值
Figure 419465DEST_PATH_IMAGE008
；
其中：全温区范围为
Figure 636820DEST_PATH_IMAGE002
，通过上位机设定第一温控值
Figure 952132DEST_PATH_IMAGE004
、第二温控值
Figure 940948DEST_PATH_IMAGE006
和第三温控值
Figure 335020DEST_PATH_IMAGE008
、满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
脉宽控制模块，被配置为根据实时获取的LD温度T对激光测照器进行如下脉宽控制：
当T小于第一温控值
Figure 721178DEST_PATH_IMAGE004
时且不低于
Figure 251517DEST_PATH_IMAGE012
时，设置LD脉宽为第一温控脉宽值，所述第一温控脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及第一温控值
Figure 332605DEST_PATH_IMAGE004
条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
当T大于等于第一温控值
Figure 89340DEST_PATH_IMAGE004
且不超过
Figure 586180DEST_PATH_IMAGE014
时，采用如下的脉宽控制方法来控制激光测照器的脉宽：
在温度控制范围内选取若干个离散温度值，并对该离散温度值赋予对应的离散LD脉宽值，所述离散LD脉宽值能够使得所述激光测照器在预设LD电流以及对应的离散温度值条件下，激光测照器的实测激光能量值等于同一类激光测照器所要求的能量值；
将若干个离散温度值及其对应的离散LD脉宽值组成离散点，并进行拟合获得LD脉宽-LD温度曲线；
根据实时获取的LD温度，从LD脉宽-LD温度曲线中获取相应的LD脉宽值，从而控制激光测照器的能量稳定性。
8. 一种激光能量控制装置，其特征在于，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至6任一项所述的激光能量控制方法。
9.一种激光测照器，其特征在于，所述激光测照器包括如权利要求8所述的一种激光能量控制装置。
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