[發明專利]一種閉環控制的醫用激光系統一體模塊

在審

• 申請號: 201711038899.6
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107658683A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 鐘馨義
• 申請（專利權）人: 蘇州長光華芯光電技術有限公司
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/131;H01S5/024;H01S5/068
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司32293
• 代理人: 韓鳳

技術領域

本發明屬于激光器應用及醫療儀器應用技術領域，涉及一種閉環控制的醫用激光系統一體模塊，對激光器功率、溫度的閉環控制，達到確保功率的穩定及延長激光器系統模塊的使用壽命。

背景技術

激光器——能發射激光的裝置。1954年制成了第一臺微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍，1960年T.H.梅曼等人制成了第一臺紅寶石激光器。1961年A.賈文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人創制了砷化鎵半導體激光器。以后，激光器的種類就越來越多。按工作介質分，激光器可分為氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器4大類。近來還發展了自由電子激光器，大功率激光器通常都是脈沖式輸出。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種閉環控制的醫用激光系統一體模塊，用于提供一種新型的激光系統。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種閉環控制的醫用激光系統一體模塊，包括：激光器和與激光器相連接的功率溫度檢測模塊、激光功率驅動模塊、制冷驅動模塊，以上激光功率驅動模塊、制冷驅動模塊連接到系統控制模塊，所述功率溫度檢測模塊包括：單片機系統和與其相連接的溫度檢測模塊和功率檢測模塊，當激光器出光工作時，通過溫度檢測模塊實時檢測功率反饋值，當溫度讀值低于激光器的工作溫度時，由單片機控制適當的增加反向驅動電流，半導體制冷片對激光器進行加熱操作；當溫度讀值高于激光器的工作溫度時，由單片機控制適當的增加正向驅動電流，半導體制冷片對激光器進行制冷操作，以達到恒溫控制，半導體驅動電流隨著溫差成正比驅動輸出。

優選的是，當功率設定好，激光驅動電流按程序計算值出相應的電流，并通過功率檢測模塊實時檢測功率反饋值，當功率讀值降低的時候，由單片機控制適當的增加驅動電流，當功率讀值偏高的時候，由單片機控制適當的減小驅動電流，以達到恒功。

本發明采取以上方案以后，能夠保證即時功率的穩定性，且功率更穩定，使用壽命更長，光電性能更突出。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進行詳細的描述，以使得本發明的上述優點更加明確。其中，

圖1是本發明閉環控制的醫用激光系統一體模塊的結構示意圖；

圖2是本發明閉環控制的醫用激光系統一體模塊的部分電路示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。

如圖1和2所示，一種閉環控制的醫用激光系統一體模塊，包括：激光器和與激光器相連接的功率溫度檢測模塊、激光功率驅動模塊、制冷驅動模塊，以上激光功率驅動模塊、制冷驅動模塊連接到系統控制模塊，所述功率溫度檢測模塊包括：單片機系統和與其相連接的溫度檢測模塊和功率檢測模塊，當激光器出光工作時，通過溫度檢測模塊實時檢測功率反饋值，當溫度讀值低于激光器的工作溫度時，由單片機控制適當的增加反向驅動電流，半導體制冷片對激光器進行加熱操作；當溫度讀值高于激光器的工作溫度時，由單片機控制適當的增加正向驅動電流，半導體制冷片對激光器進行制冷操作，以達到恒溫控制，半導體驅動電流隨著溫差成正比驅動輸出。

優選的是，當功率設定好，激光驅動電流按程序計算值出相應的電流，并通過功率檢測模塊實時檢測功率反饋值，當功率讀值降低的時候，由單片機控制適當的增加驅動電流，當功率讀值偏高的時候，由單片機控制適當的減小驅動電流，以達到恒功。

如圖2所示，是激光驅動的原理圖，其中，控制端(右下)設置電流輸入一個電壓信號，經過芯片電流放大后輸出到比較器(比較器和放大器為芯片兩個功能通道)，與由激光器驅動回路采樣電流(通過電阻轉化成電壓)作比較，輸出一個驅動MOS管的模擬量，改變激光回路的MOS電阻以達到電流恒定。

對比市場上現有的產品，電流波形絕大部分都不同程度的存在使能過沖以及下降沿反彈過沖，上升沿也超過50uS等問題。本產品優化的去過沖和快速響應電路可以有效地解決這個問題，真正做到0過沖，上升沿下降沿小于10uS。