[發明專利]可激光動態補償的掃描式激光系統及其激光動態補償方法

在審

• 申請號: 201911292290.0
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN112825405A
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發明（設計）人: 林盈佐;楊映暉;李姿儀;陳智禮
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

本發明提供一種具有激光動態補償功能的掃描式激光系統及其激光動態補償方法，該系統包括激光源裝置、振鏡掃描裝置、驅動電壓處理裝置及電流比例控制器。激光源裝置產生可控式的激光光束。振鏡掃描裝置包括根據驅動電壓而運作的振鏡且控制激光光束聚焦形成激光光點。驅動電壓處理裝置依據驅動電壓取得激光光點的移動速度信息。驅動電壓處理裝置依據激光光點的移動速度信息產生觸發參數以決定是否輸出觸發信號。電流比例控制器輸出泵浦驅動電流至激光源裝置并且在接收到觸發信號時依據激光光點的移動速度信息調整泵浦驅動電流，以調制激光光束的功率。

技術領域

本發明涉及一種具有激光動態補償功能的掃描式激光系統及掃描式激光動態補償方法，特別是一種針對激光輸出功率進行調整的掃描式激光系統及激光動態補償方法。

背景技術

掃描式的激光光加工技術廣泛應用在各個產業，此類技術的加工質量主要取決于掃描振鏡。一般而言，在理想情況下，光纖激光與掃描振鏡搭配應用，通過掃描電機依照一定電壓與角度轉換擺動一定角度，使得激光聚焦點穩定地在加工平面上來回掃描加工。

然而，在實際應用上，掃描式激光加工系統運作在起始或終止階段、或者是非直線區(例如轉角區)，激光聚焦點在加工平面上的移動速度無法保持穩定，容易發生過度加工而導致加工質量不佳的情形。

發明內容

本發明提出一種掃描式激光動態補償系統，通過檢測掃描振鏡的驅動電壓的變化，在速度未穩定階段調制激光光的輸出功率，使得激光加工的效果均勻，以避免過度加工的問題。

依據本發明的一實施例公開一種具有激光動態補償功能的掃描式激光系統，包括激光源裝置、振鏡掃描裝置、驅動電壓處理裝置及電流比例控制器。激光源裝置連續地產生可控式的激光光束。振鏡掃描裝置包括一或多個振鏡，所述的一或多個振鏡根據一或多個驅動電壓而運作，振鏡掃描裝置控制激光光束聚焦形成一激光光點在焦平面上以進行掃描加工。驅動電壓處理裝置連接振鏡掃描裝置，驅動電壓處理裝置依據所述的一或多個驅動電壓取得所述的激光光點的移動速度信息，驅動電壓處理裝置還依據所述的激光光點的移動速度信息產生觸發參數以決定是否輸出觸發信號。電流比例控制器連接激光源裝置及驅動電壓處理裝置，以輸出泵浦驅動電流至該激光源裝置，電流比例控制器在接收到觸發信號時依據所述的激光光點的移動速度信息調整泵浦驅動電流，以調制激光光束的功率。

依據本發明的一實施例公開一種掃描式激光動態補償方法，包括：以激光源裝置連續地產生可控式的激光光束；以振鏡掃描裝置的一或多個振鏡接收一或多個驅動電壓，以控制激光光束聚焦在焦平面的激光光點進行掃描加工；以驅動電壓處理裝置依據所述的一或多個驅動電壓取得激光光點的移動速度信息；以驅動電壓處理裝置依據所述的激光光點的移動速度信息產生觸發參數；以驅動電壓處理裝置依據觸發參數決定是否輸出觸發信號；以及以電流比例控制器輸出泵浦驅動電流到激光源裝置，并且在電流比例控制器接收到觸發信號時使用所述的激光光點的移動速度信息來調整該泵浦驅動電流，以調制激光光束的功率。

綜上所述，在本發明提出的具有激光動態補償功能的掃描式激光系統及掃描式激光動態補償方法中，主要通過監控振鏡掃描裝置的驅動電壓，通過驅動電壓處理裝置對驅動電壓進行演算及分析來判斷激光聚焦點在焦平面上的移動速度變化狀態，并且在速度不穩定的階段，藉由電流比例控制器調整泵浦驅動電流的大小，以調控激光源裝置所輸出的激光光束的功率，進而避免過度加工的問題且達到均勻的激光加工效果。

以上的關于本公開內容的說明及以下的實施方式的說明用以示范與解釋本發明的精神與原理，并且提供本發明的權利要求書更進一步的解釋。

附圖說明

圖1是依據本發明的一實施例所繪示的具有激光動態補償功能的掃描式激光系統的功能方塊圖。

圖2是依據本發明的圖1實施例所繪示的具有激光動態補償功能的掃描式激光系統的細部架構圖。

圖3是依據本發明的一實施例所繪示的具有激光動態補償功能的掃描式激光系統的各項參數在時間上的波形圖。