CN118137280A - 一种多激光器单元的合并功率控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多激光器单元的合并功率控制方法及系统，该方法包括：实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

Description

一种多激光器单元的合并功率控制方法及系统

技术领域

本发明属于多激光器单元控制技术领域，更具体地，涉及一种多激光器单元的合并功率控制方法及系统。

背景技术

激光器单元通常包含一个激光器，用于产生激光束。激光器可以是各种类型的激光器，如光纤激光器、固体激光器、半导体激光器等，具体选择取决于应用需求和性能要求。

高功率合束器是高功率光纤激光器的必需器件之一，其性能影响着高功率光纤激光器的泵浦注入水平。目前的高功率合束器所商业化生产的均为单一器件，一个器件只包含一种合束器，且一种合束器可能只包括一个激光器单元，但是当需要更大功率的激光束时就需要在高功率合束器中增加更多的激光器，这样的话使多激光器之间进行高效配合变的更加复杂，因此亟需一种技术方案能够高效的对多激光器的合并功率进行精准控制，从而得到想要的合并功率。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提出一种多激光器单元的合并功率控制方法，其中，通过高功率合束器对多激光器单元的功率进行合并，包括：

实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

进一步的，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

进一步的，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。

进一步的，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

进一步的，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

进一步的，还包括：将多个N×1型高功率合束器的输出端制备成（N+1）×1型或N×1型合束器的泵浦臂，其中N≥2，并为整数。

本发明还提出一种多激光器单元的合并功率控制系统，其中，通过高功率合束器对多激光器单元的功率进行合并，包括：

获取信息模块，用于实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

设置模型模块，用于设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

调整模块，用于通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

进一步的，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

进一步的，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。

进一步的，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

进一步的，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明通过以上技术方案，能够对多激光器的合并功率进行精准控制和调整，从而得到想要的合并后功率。同时，本发明的集成高功率合束器减少了熔点个数，缩减了传能光纤长度，一定程度上对非线性效应有缓解作用。

附图说明

图1是本发明实施例1的方法流程图；

图2是本发明实施例2的系统结构图；

图3是7×1型集成高功率合束器结构示意图；

图4是（N+1）×1型集成高功率合束器结构示意图；

图5是N×1型集成高功率合束器结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

本发明提供的方法可以在如下的终端环境中实施，所述终端可以包括一个或多个如下部件：处理器、存储介质和显示屏。其中，存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现下述实施例所述的方法。

处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储介质内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储介质内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。

存储介质可以包括随机存储介质(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储介质(Read-Only Memory，ROM)。存储介质可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令。

显示屏用于显示各个应用程序的交互截面。

本发明公式中所有下角标只为了区分参数，并没有实际含义。

除此之外，本领域技术人员可以理解，上述终端的结构并不构成对终端的限定，终端可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端中还包括射频电路、输入单元、传感器、音频电路、电源等部件，在此不再赘述。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供一种多激光器单元的合并功率控制方法，其中，通过高功率合束器对多激光器单元的功率进行合并，包括：

步骤101，实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

具体的，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。举例来说，将多个合束器件组合封装成一个集成合束器，可适用于不同需求的高功率光纤激光器，如半导体激光器直接泵浦的高功率光纤激光器、级联泵浦的高功率光纤激光器以及半导体激光器直接合束输出的激光系统。

如图3-5所示，集成高功率合束器是将多个N×1型合束器的输出端制备成（N+1）×1型或N×1型合束器的泵浦臂，其中N≥2，并为整数，形成一体化集成高功率合束器件，其结构包括多个N×1型合束器，将该多个N×1型合束器的输出端直接制备成一个合束器的输入端，并最近将合束的所有光源经输出尾纤输出。所述N×1型合束器单臂耐受能力不低于100W，透过效率不低于92%，型号可以为2×1、4×1、7×1等。多个N×1型合束器的输出端制备而成的合束器，可以为（N+1）×1型合束器，也可以为N×1型合束器（N≥2），单臂耐受能能力不低于200W，透过效率不低于95%，（N+1）×1型合束器型号可以为（2+1）×1、（4+1）×1、（6+1）×1、（18+1）×1等；N×1型合束器（N≥2）型号可以为2×1、4×1、7×1等。

步骤102，设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

具体的，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

具体的，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

具体的，计算第个激光器单元的第一调整因子/>和第/>个激光器单元的第二调整因子/>具体为：

，

其中，为第/>个激光器单元的饱和光功率，/>为光波长，/>为第/>个激光器单元的光纤的有效截面积，/>为第/>个激光器单元的光纤的折射率。

具体的，用于描述第个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>和用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子的计算公式为：

，

步骤103，通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

具体的，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

实施例2

如图2所示，本发明实施例还提出一种多激光器单元的合并功率控制系统，其中，通过高功率合束器对多激光器单元的功率进行合并，包括：

获取信息模块，用于实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

具体的，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。举例来说，将多个合束器件组合封装成一个集成合束器，可适用于不同需求的高功率光纤激光器，如半导体激光器直接泵浦的高功率光纤激光器、级联泵浦的高功率光纤激光器以及半导体激光器直接合束输出的激光系统。

如图3-5所示，集成高功率合束器是将多个N×1型合束器的输出端制备成（N+1）×1型或N×1型合束器的泵浦臂，其中N≥2，并为整数，形成一体化集成高功率合束器件，其结构包括多个N×1型合束器，将该多个N×1型合束器的输出端直接制备成一个合束器的输入端，并最近将合束的所有光源经输出尾纤输出。所述N×1型合束器单臂耐受能力不低于100W，透过效率不低于92%，型号可以为2×1、4×1、7×1等。多个N×1型合束器的输出端制备而成的合束器，可以为（N+1）×1型合束器，也可以为N×1型合束器（N≥2），单臂耐受能能力不低于200W，透过效率不低于95%，（N+1）×1型合束器型号可以为（2+1）×1、（4+1）×1、（6+1）×1、（18+1）×1等；N×1型合束器（N≥2）型号可以为2×1、4×1、7×1等。

设置模型模块，用于设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

具体的，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

具体的，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

具体的，计算第个激光器单元的第一调整因子/>和第/>个激光器单元的第二调整因子/>具体为：

，

其中，为第/>个激光器单元的饱和光功率，/>为光波长，/>为第/>个激光器单元的光纤的有效截面积，/>为第/>个激光器单元的光纤的折射率。

具体的，用于描述第个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>和用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子的计算公式为：

，

调整模块，用于通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

具体的，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

实施例3

本发明实施例还提出一种存储介质，存储有多条指令，所述指令用于实现所述的一种多激光器单元的合并功率控制方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。

可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：步骤101，实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

具体的，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。举例来说，将多个合束器件组合封装成一个集成合束器，可适用于不同需求的高功率光纤激光器，如半导体激光器直接泵浦的高功率光纤激光器、级联泵浦的高功率光纤激光器以及半导体激光器直接合束输出的激光系统。

如图3-5所示，集成高功率合束器是将多个N×1型合束器的输出端制备成（N+1）×1型或N×1型合束器的泵浦臂，其中N≥2，并为整数，形成一体化集成高功率合束器件，其结构包括多个N×1型合束器，将该多个N×1型合束器的输出端直接制备成一个合束器的输入端，并最近将合束的所有光源经输出尾纤输出。所述N×1型合束器单臂耐受能力不低于100W，透过效率不低于92%，型号可以为2×1、4×1、7×1等。多个N×1型合束器的输出端制备而成的合束器，可以为（N+1）×1型合束器，也可以为N×1型合束器（N≥2），单臂耐受能能力不低于200W，透过效率不低于95%，（N+1）×1型合束器型号可以为（2+1）×1、（4+1）×1、（6+1）×1、（18+1）×1等；N×1型合束器（N≥2）型号可以为2×1、4×1、7×1等。

步骤102，设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

具体的，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

具体的，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

具体的，计算第个激光器单元的第一调整因子/>和第/>个激光器单元的第二调整因子/>具体为：

，

其中，为第/>个激光器单元的饱和光功率，/>为光波长，/>为第/>个激光器单元的光纤的有效截面积，/>为第/>个激光器单元的光纤的折射率。

具体的，用于描述第个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>和用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子的计算公式为：

，

步骤103，通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

具体的，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

实施例4

本发明实施例还提出一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行一种多激光器单元的合并功率控制方法。

具体的，本实施例的电子设备可以是计算机终端，所述计算机终端可以包括：一个或多个处理器、以及存储介质。

其中，存储介质可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的一种多激光器单元的合并功率控制方法，对应的程序指令/模块，处理器通过运行存储在存储介质内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种多激光器单元的合并功率控制方法。存储介质可包括高速随机存储介质，还可以包括非易失性存储介质，如一个或者多个磁性存储系统、闪存、或者其他非易失性固态存储介质。在一些实例中，存储介质可进一步包括相对于处理器远程设置的存储介质，这些远程存储介质可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

处理器可以通过传输系统调用存储介质存储的信息及应用程序，以执行步骤：步骤101，实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

具体的，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。举例来说，将多个合束器件组合封装成一个集成合束器，可适用于不同需求的高功率光纤激光器，如半导体激光器直接泵浦的高功率光纤激光器、级联泵浦的高功率光纤激光器以及半导体激光器直接合束输出的激光系统。

如图3-5所示，集成高功率合束器是将多个N×1型合束器的输出端制备成（N+1）×1型或N×1型合束器的泵浦臂，其中N≥2，并为整数，形成一体化集成高功率合束器件，其结构包括多个N×1型合束器，将该多个N×1型合束器的输出端直接制备成一个合束器的输入端，并最近将合束的所有光源经输出尾纤输出。所述N×1型合束器单臂耐受能力不低于100W，透过效率不低于92%，型号可以为2×1、4×1、7×1等。多个N×1型合束器的输出端制备而成的合束器，可以为（N+1）×1型合束器，也可以为N×1型合束器（N≥2），单臂耐受能能力不低于200W，透过效率不低于95%，（N+1）×1型合束器型号可以为（2+1）×1、（4+1）×1、（6+1）×1、（18+1）×1等；N×1型合束器（N≥2）型号可以为2×1、4×1、7×1等。

步骤102，设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

具体的，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

具体的，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

具体的，计算第个激光器单元的第一调整因子/>和第/>个激光器单元的第二调整因子/>具体为：

，

其中，为第/>个激光器单元的饱和光功率，/>为光波长，/>为第/>个激光器单元的光纤的有效截面积，/>为第/>个激光器单元的光纤的折射率。

具体的，用于描述第个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>和用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子的计算公式为：

，

步骤103，通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

具体的，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储介质(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储介质(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多激光器单元的合并功率控制方法，其中，通过高功率合束器对多激光器单元的功率进行合并，其特征在于，包括：

实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

2.如权利要求1所述的一种多激光器单元的合并功率控制方法，其特征在于，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

3.如权利要求1所述的一种多激光器单元的合并功率控制方法，其特征在于，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。

4.如权利要求1所述的一种多激光器单元的合并功率控制方法，其特征在于，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。

5.如权利要求2所述的一种多激光器单元的合并功率控制方法，其特征在于，通过最小二乘法或梯度下降法对第个激光器单元的第一调整因子/>、第/>个激光器单元的第二调整因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子/>、用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子/>、第/>个激光器单元的传输长度的调整因子/>和用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子/>进行拟合。

6.如权利要求1所述的一种多激光器单元的合并功率控制方法，其特征在于，还包括：将多个N×1型高功率合束器的输出端制备成（N+1）×1型或N×1型合束器的泵浦臂，其中N≥2，并为整数。

7.一种多激光器单元的合并功率控制系统，其中，通过高功率合束器对多激光器单元的功率进行合并，其特征在于，包括：

获取信息模块，用于实时获取每个所述激光器单元的工作信息，其中，所述工作信息包括：所述激光器单元的输出功率、所述激光器单元的温度、所述激光器单元的空间尺寸、所述激光器单元与光学元件之间的传输长度和所述激光器单元的频率偏移；

设置模型模块，用于设置功率合并模型，并根据所述工作信息，计算合并后的输出功率，其中，所述功率合并模型中包括用于描述激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子和用于描述激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子；

调整模块，用于通过调整所述功率合并模型中的参数，完成对所述合并后的输出功率的控制，从而获取用户需要的合并后的输出功率。

8.如权利要求7所述的一种多激光器单元的合并功率控制系统，其特征在于，所述功率合并模型包括：

，

其中，为合并后的输出功率，/>为第/>个激光器单元的输出功率，/>为激光器单元的数量，/>为第/>个激光器单元的第一调整因子，/>为第/>个激光器单元的第二调整因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第一影响因子，/>为用于描述第/>个激光器单元的温度对合并后的输出功率的影响的第二影响因子，/>为第/>个激光器单元的温度，/>为用于描述第/>个激光器单元的空间效应对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的空间尺寸，/>为第/>个激光器单元的传输长度的调整因子，/>为第/>个激光器单元与光学元件之间的传输长度，/>为用于描述第/>个激光器单元的频率偏移对合并后的输出功率的影响的影响因子，/>为第/>个激光器单元的频率偏移。

9.如权利要求7所述的一种多激光器单元的合并功率控制系统，其特征在于，设置多个高功率合束器，每个所述高功率合束器对应一个所述激光器单元，其中，多个所述高功率合束器组成一个集成高功率合束器，并输出合并后的输出功率。

10.如权利要求7所述的一种多激光器单元的合并功率控制系统，其特征在于，通过调整所述功率合并模型中的参数包括：

通过增加或减少所述激光器单元的数量并调整所述激光器单元的输出功率，完成对所述合并后的输出功率的控制。