CN213213469U - 一种光纤激光器及其光信号探测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于激光领域，提供了一种光纤激光器及其光信号探测电路。光信号探测电路包括依次电连接的激光功率计探头、电位器、放大器和比较器，激光功率计探头设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的位置，电位器与光纤激光器的主控制模块电连接，接收主控制模块发送的增益系数。本实用新型的光信号探测电路避免了工艺标准误差导致激光功率计探头探测的光电流信号弱，发生误报警现象的问题，带来更好的体验效果，且降低了售后维修成本。

Description

一种光纤激光器及其光信号探测电路

技术领域

本实用新型属于激光领域，尤其涉及一种光纤激光器及其光信号探测电路。

背景技术

在光纤激光器输出激光的过程中，由光纤激光器的光信号探测电路判断光纤激光器是否出光。现有技术的光纤激光器的光信号探测电路包括激光功率计探头(例如光电二极管功率计探头、热敏光功率计探头等)，激光功率计探头设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的位置，激光功率计探头对经剥离涂覆层处理的位置透出的光进行探测。

然而，由于激光功率计探头设置的位置会存在偏移，激光功率计探头不能精准的对准经剥离涂覆层处理的位置，因此激光功率计探头探测到的光电流信号较弱。其次剥离涂覆层处理也会存在工艺差异，光纤内部光折射出来的光很小，这样激光功率计探头探测的光电流信号也很弱，从而导致误报警现象。上述问题可以统称为工艺标准误差，在生产的过程中是避免不了的，对于生产人员来说操作相对比较严格，否则操作不当很有可能导致因激光功率计探头探测的光电流信号弱导致客户退货，进而导致维修成本增大，售后处理问题比较繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光纤激光器及其光信号探测电路，旨在解决现有技术的光纤激光器的光信号探测电路不能克服工艺标准误差所带来的误报警和维修成本增大的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种光纤激光器的光信号探测电路，包括依次电连接的激光功率计探头、电位器、放大器和比较器，激光功率计探头设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的位置，电位器与光纤激光器的主控制模块电连接，接收主控制模块发送的增益系数；其中，激光功率计探头用于对经剥离涂覆层处理的位置透出的光进行探测，得到光电流信号；电位器用于将激光功率计探头输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器；放大器用于根据对电位器调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器；比较器用于将放大后的电压信号与参考电压进行比较，输出逻辑电平信号给光纤激光器的主控制模块进行处理。

进一步地，所述电位器具有非易失性存储器，用于自动保存主控制模块设置的增益系数。

第二方面，本实用新型提供了一种光纤激光器的光信号探测电路，包括多路如上述的光纤激光器的光信号探测电路，每路光纤激光器的光信号探测电路的电位器和比较器均分别与光纤激光器的主控制模块电连接，每路光纤激光器的光信号探测电路的激光功率计探头设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的不同位置。

第三方面，本实用新型提供了一种光纤激光器，包括如上述任一项所述的光纤激光器的光信号探测电路。

在本实用新型光纤激光器的光信号探测电路中，由于包括分别与光纤激光器的主控制模块和激光功率计探头电连接的电位器，电位器接收主控制模块发送的增益系数，并将激光功率计探头输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器；放大器对电位器调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器。因此避免了工艺标准误差导致激光功率计探头探测的光电流信号弱，发生误报警现象的问题，带来更好的体验效果；又由于现有技术出现误报警现象时只能更换激光功率计探头的位置或者重新对光纤进行剥层，维修成本增加，且售后处理难度较大，因此本实用新型由于避免发生误报警现象，从而降低了售后维修成本。又由于电位器具有非易失性存储器，用于自动保存主控制模块发送的增益系数，因此操作简单，光纤激光器出厂之前，调试阶段，如果激光功率计探头探测的光电流信号较弱，可以通过上位机与光纤激光器进行串口通讯，更改增益系数，从而达到增大激光功率计探头得到的电压信号。且上位机调节增益系数，会写入到电位器内部的非易失性存储器进行存储。也就是只需要出厂设置一次，即可将参数永久性保存在电位器中。每次光纤激光器上电，电位器会将存储的增益系数读出来，加载到自身的寄存器当中，从而起到增大激光功率计探头得到的电压信号。另外，因光纤激光器的电模块和光模块通常是分开独立的，如果电模块损坏，可以另外更换一个电模块和之前的光模块进行配对，因为增益系数是存放在光模块内部的电位器中，因此无需调节增益系数。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路的原理图。

图2是本实用新型另一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1，本实用新型一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路包括依次电连接的激光功率计探头11、电位器12、放大器13和比较器14，激光功率计探头11设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的位置，电位器12与光纤激光器的主控制模块电连接，接收主控制模块发送的增益系数；其中，激光功率计探头11用于对经剥离涂覆层处理的位置透出的光进行探测，得到光电流信号；电位器12用于将激光功率计探头11输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器13；放大器13用于对电位器12调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器14；比较器14用于将放大后的电压信号与参考电压进行比较，输出逻辑电平信号给光纤激光器的主控制模块进行处理。

在本实用新型一实施例中，激光功率计探头11可以是光电二极管功率计探头、热敏光功率计探头等。

电位器12具有非易失性存储器，用于自动保存主控制模块发送的增益系数。

电位器12具有多个通讯接口，例如IIC通讯接口、SPI接口、UART接口等，电位器12通过IIC通讯接口与光纤激光器的主控制模块电连接。电位器12还用于将电位器12保存的增益系数传输给光纤激光器的主控制模块，以由主控制模块将电位器12保存的增益系数通过串口反馈给上位机，进而让用户知道电位器12目前的增益系数，从而更精准的增大放大器放大后的电压信号。电位器12可以采用型号为AD5254的数字电位器。

放大器13可以是一级放大器、两级放大器或更多级放大器。放大器13还可以与光纤激光器的主控制模块电连接，将放大后的电压信号输出给光纤激光器的主控制模块。

本实用新型一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路的工作原理如下：

设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的位置的激光功率计探头11对经剥离涂覆层处理的位置透出的光进行探测，得到光电流信号，电位器12接收主控制模块发送的增益系数，并将激光功率计探头11输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器13，放大器13对电位器12调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器14；放大器13还可以将放大后的电压信号输出给光纤激光器的主控制模块，以由主控制模块通过串口和上位机进行数据交互，从而在上位机看到放大后的电压信号；比较器14将放大后的电压信号与外部硬件输入的参考电压进行比较，输出逻辑电平信号给光纤激光器的主控制模块进行处理，如果放大后的电压信号大于参考电压，比较器14输出逻辑电平1，否则输出逻辑电平0。激光器正常出光过程中，当光纤激光器的主控制模块接收到逻辑电平1时，视为正常状态，当光纤激光器的主控制模块接收到逻辑电平0时，发出报警信号。

请参阅图2，本实用新型另一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路包括多路本实用新型一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路，每路光纤激光器的光信号探测电路的电位器22和比较器24均分别与光纤激光器的主控制模块电连接，每路光纤激光器的光信号探测电路的激光功率计探头21设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的不同位置。

在本实用新型另一实施例中，每路光纤激光器的光信号探测电路的放大器23还可以分别与光纤激光器的主控制模块电连接，将放大后的电压信号输出给光纤激光器的主控制模块。

本实用新型另一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路的工作原理如下：

上位机通过串口下发出光指令给光纤激光器的主控制模块，以驱动光纤激光器出光。此时，光纤激光器的主控制模块分别从每路光纤激光器的光信号探测电路的比较器采集输出的逻辑电平信号和从放大器采集放大后的电压信号进行分析，得到分析结果。如果光纤激光器的主控制模块得到的分析结果是检测通过，则继续保持光纤激光器的泵浦源是开启状态，如果光纤激光器的主控制模块得到的分析结果是检测不通过，则关闭泵浦源，并通过上位机观察哪一路光纤激光器的光信号探测电路检测不通过。因为每个电位器的地址不一样，所以可以通过电位器的地址来对每个电位器设置参数。

假设此时是第一路光纤激光器的光信号探测电路报警，则对该路的电位器进行增益系数调整。上位机下发增益系数命令给光纤激光器的主控制模块，光纤激光器的主控制模块通过IIC通讯接口进行地址查询来设置第一路光纤激光器的光信号探测电路的电位器的增益系数，进而电位器将激光功率计探头输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器，从而对电位器调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器，然后经过第一路光纤激光器的光信号探测电路的比较器进行比较，输出逻辑电平信号给光纤激光器的主控制模块进行分析处理。然后光纤激光器的主控制模块继续分别从第一路光纤激光器的光信号探测电路的比较器采集输出的逻辑电平信号和从放大器采集放大后的电压信号进行分析，得到分析结果。同时可以从上位机观察放大后的电压信号。如果放大后的电压信号在上位机看来确实有增大的效果，表明电位器在实际操作过程中起到放大的效果。

本实用新型实施例还提供了一种包括本实用新型一实施例和另一实施例提供的光纤激光器的光信号探测电路的光纤激光器。

在本实用新型光纤激光器的光信号探测电路中，由于包括分别与光纤激光器的主控制模块和激光功率计探头电连接的电位器，电位器接收主控制模块发送的增益系数，并将激光功率计探头输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器；放大器对电位器调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器。因此避免了工艺标准误差导致激光功率计探头探测的光电流信号弱，发生误报警现象的问题，带来更好的体验效果；又由于现有技术出现误报警现象时只能更换激光功率计探头的位置或者重新对光纤进行剥层，维修成本增加，且售后处理难度较大，因此本实用新型由于避免发生误报警现象，从而降低了售后维修成本。又由于电位器具有非易失性存储器，用于自动保存主控制模块发送的增益系数，因此操作简单，光纤激光器出厂之前，调试阶段，如果激光功率计探头探测的光电流信号较弱，可以通过上位机与光纤激光器进行串口通讯，更改增益系数，从而达到增大激光功率计探头得到的电压信号。且上位机调节增益系数，会写入到电位器内部的非易失性存储器进行存储。也就是只需要出厂设置一次，即可将参数永久性保存在电位器中。每次光纤激光器上电，电位器会将存储的增益系数读出来，加载到自身的寄存器当中，从而起到增大激光功率计探头得到的电压信号。另外，因光纤激光器的电模块和光模块通常是分开独立的，如果电模块损坏，可以另外更换一个电模块和之前的光模块进行配对，因为增益系数是存放在光模块内部的电位器中，因此无需调节增益系数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤激光器的光信号探测电路，其特征在于，包括依次电连接的激光功率计探头、电位器、放大器和比较器，激光功率计探头设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的位置，电位器与光纤激光器的主控制模块电连接，接收主控制模块发送的增益系数；其中，激光功率计探头用于对经剥离涂覆层处理的位置透出的光进行探测，得到光电流信号；电位器用于将激光功率计探头输出的光电流信号转换成电压信号，并根据增益系数调整电压信号输出给放大器；放大器用于对经电位器调整后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出给比较器；比较器用于将放大后的电压信号与参考电压进行比较，输出逻辑电平信号给光纤激光器的主控制模块进行处理。

2.如权利要求1所述的光信号探测电路，其特征在于，所述激光功率计探头是光电二极管功率计探头或热敏光功率计探头。

3.如权利要求1所述的光信号探测电路，其特征在于，所述电位器具有非易失性存储器，用于自动保存主控制模块发送的增益系数。

4.如权利要求1所述的光信号探测电路，其特征在于，所述电位器具有IIC通讯接口，电位器通过IIC通讯接口与光纤激光器的主控制模块电连接。

5.如权利要求3所述的光信号探测电路，其特征在于，所述电位器还用于将电位器保存的增益系数传输给光纤激光器的主控制模块，以由主控制模块将电位器保存的增益系数通过串口反馈给上位机。

6.如权利要求1所述的光信号探测电路，其特征在于，所述电位器是数字电位器。

7.如权利要求1所述的光信号探测电路，其特征在于，所述放大器还与光纤激光器的主控制模块电连接，将放大后的电压信号输出给光纤激光器的主控制模块。

8.一种光纤激光器的光信号探测电路，其特征在于，包括多路如权利要求1至6任一项所述的光纤激光器的光信号探测电路，每路光纤激光器的光信号探测电路的电位器和比较器均分别与光纤激光器的主控制模块电连接，每路光纤激光器的光信号探测电路的激光功率计探头设置在光纤激光器的输出光纤经剥离涂覆层处理的不同位置。

9.如权利要求8所述的光信号探测电路，其特征在于，所述每路光纤激光器的光信号探测电路的放大器还分别与光纤激光器的主控制模块电连接，将放大后的电压信号输出给光纤激光器的主控制模块。

10.一种光纤激光器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的光纤激光器的光信号探测电路。

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