[發明專利]一種實現激光輸出功率緩升緩降控制的方法

有效

• 申請號: 201410688696.1
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104505702A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 農光壹;俞賢民;酈勤
• 申請（專利權）人: 江蘇中科四象激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/101
• 分類號: H01S3/101
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于大功率激光設備領域，涉及激光器的開關光切換及功率緩升緩降控制的方法。

背景技術

激光器在應用過程中，經常需要進行激光的發射與停止操作，特別是在焊接領域，激光停止時激光能夠被內部吸收掉，在發射與停止的過程中需要實現激光功率的緩升緩降，這就需要在激光器中安裝光閘裝置。

激光功率的緩升緩降目前有電子光閘控制實現，電子光閘通過控制輸入電功率來實現輸出光功率的控制。在固體激光器中特別是棒狀激光器因其明顯的熱弛豫效應，利用控制電流來控制輸出功率的緩升緩降，將導致激光輸出功率過沖現象，使激光加工工藝受到影響，特別是將影響激光焊接起止位置的焊接質量，出現凹坑現象。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的在于提供一種實現激光輸出功率緩升緩降控制的方法，是一種利用鏡片切割光斑控制激光功率變化而不改變輸出光斑形狀的激光能量輸出控制方式，而不需要改變激光器自身激光能量的大小。避免了固體激光器自身激光功率在短時間內急速變化因熱效應產生的不穩定因素。能夠有效的運用于激光焊接領域的起、收弧工藝，及開關光動作。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：一種實現激光輸出功率緩升緩降控制的方法，包括一個可調節控制激光能量輸出的光閘裝置、一個大功率激光能量吸收體、一套光纖耦合器，所述的光閘裝置由電機、激光反射鏡、緊固螺柱、鏡架調整座、鏡架安裝底座和電機固定架組成，所述的鏡架調整座和鏡架安裝底座安裝在電機的軸上，所述的激光反射鏡安裝在所述的鏡架調整座上，調節鏡架調整座使激光反射鏡所在面與軸垂直，保證電機轉動時激光反射鏡在一個面內運動；電機安裝于電機固定架上，電機固定架上設有限位開關Ⅰ和限位開關Ⅱ，即位置Ⅰ和位置Ⅱ，用于限制及指示激光反射鏡位置，其特征在于：所述的控制電機帶動激光反射鏡由位置Ⅰ至位置Ⅱ往復運動，由位置Ⅰ至位置Ⅱ過程中激光一部分經發射進入耦合裝置輸出一部分入射吸收體中，此時激光反射鏡的反射激光光斑的面積決定激光出射功率的大小；由位置Ⅰ至位置Ⅱ過程中控制電機運轉的速度可調節激光輸出功率變化曲線，實現緩升；由位置Ⅱ至位置Ⅰ過程中控制電機運轉的速度可調節激光輸出功率下降曲線，實現緩降。

所述的鏡架調整座上等分的排列有三個緊固螺柱，每個緊固螺柱上均設有螺紋副及彈簧并將鏡架調整座與鏡架安裝座固定，緊固螺柱用來鎖死螺紋副。

所述的激光反射鏡為棱形，安裝于鏡架調整座上，鏡邊的延長線交于電機的軸心，保證在轉動過程中鏡片邊緣同時切光，便于控制運動周期和時間。

本發明，利用反射鏡切割光斑來控制功率能量，可以有效的避免不穩定因素，實現功率的穩定緩升緩降。電機的運動位置與時間可以利用驅動器精準控制激光能量緩升緩降時間。它為激光器功率緩升緩降的控制提供了一種不需要改變激光器自身激光能量大小的可能。避免了固體激光器自身激光功率在短時間內急速變化因熱效應產生的不穩定因素。能夠有效的運用于激光焊接領域的起、收弧工藝，及開關光動作。

附圖說明

圖1是本發明的光閘裝置結構三維圖。

圖2是本發明在關閉狀態位置示意圖。

圖3是圖2應用在光閘裝置中關閉狀態位置示意圖。

圖4是本發明在運動狀態示意圖。

圖5是圖4應用在光閘裝置中運動狀態示意圖。

圖6是本發明在開啟狀態位置示意圖。

圖7是圖6應用在光閘裝置開啟狀態位置示意圖。

圖中：1電機、2限位開關Ⅰ、3限位開關Ⅱ、4激光光束、5激光反射鏡片、6緊固螺柱、7鏡架調整座、8鏡架安裝底座、9電機固定架、10吸收體、11光束耦合器、12螺紋副。

具體實施方式