[實(shí)用新型]超快激光器的快速保護(hù)控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202223403817.2
• 申請(qǐng)日: 2022-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN219304162U
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙裕興;許衛(wèi)星;李立衛(wèi);張園
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州貝林激光有限公司;蘇州德龍激光股份有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/10
• 分類號(hào): H01S3/10;G05B19/042;H01S3/00;H01S3/1106
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 王玉國(guó)

本實(shí)用新型涉及超快激光器的快速保護(hù)控制電路，上位機(jī)通過通信接口發(fā)送開啟激光器指令給MCU，接收到指令后輸出報(bào)警清零信號(hào)給FPGA的報(bào)警監(jiān)控模塊，發(fā)送種子源使能信號(hào)給使能模塊，將種子源使能信號(hào)輸至種子源泵浦驅(qū)動(dòng)器，通過光路系統(tǒng)的端口驅(qū)動(dòng)種子泵浦源發(fā)出激光，在光路系統(tǒng)作用下產(chǎn)生鎖模激光脈沖；鎖模激光脈沖通過光學(xué)系統(tǒng)的分光器分出一部分激光從端口輸出，其余部分由放大級(jí)泵浦進(jìn)行預(yù)放大和再放大；光路系統(tǒng)輸出的脈沖激光器輸至光電探測(cè)器，將脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電信號(hào)輸出；電脈沖輸入給光功率計(jì)模塊進(jìn)行功率讀取，輸出模擬量至MCU，模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集，利用標(biāo)定系數(shù)計(jì)算種子光功率大小，監(jiān)控種子的光功率是否異常。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種超快激光器的快速保護(hù)控制電路。

背景技術(shù)

目前，激光加工領(lǐng)域中，超快激光器如皮秒激光器以及飛秒激光器的應(yīng)用越來越廣泛。但激光器本身如果出現(xiàn)致命性的異常，則會(huì)導(dǎo)致激光器內(nèi)部光學(xué)部件如晶體的損壞，比如超快激光器種子光脈沖出現(xiàn)異常時(shí)會(huì)導(dǎo)致后級(jí)放大出現(xiàn)巨脈沖并將放大級(jí)晶體擊穿，激光器表現(xiàn)出功率消失，這樣不僅延長(zhǎng)了激光器維修時(shí)間，而且直接影響加工品質(zhì)以及生產(chǎn)產(chǎn)能。

因此，需要研發(fā)激光器異常時(shí)實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)的控制電路。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種超快激光器的快速保護(hù)控制電路，種子功率過低以及種子鎖模異常時(shí)立即保護(hù)，避免激光器的直接損壞。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

超快激光器的快速保護(hù)控制電路，特點(diǎn)是：通信接口與MCU的通信端相連；MCU的復(fù)位輸出口連接FPGA的全局復(fù)位輸入端；MCU的分頻數(shù)據(jù)輸出端口與FPGA輸入引腳相連進(jìn)而連接其分頻器的輸入端；MCU的使能數(shù)據(jù)輸出端口與FPGA輸入引腳相連進(jìn)而連接其使能模塊的輸入端；MCU的報(bào)警清零輸出信號(hào)端口與FPGA輸入引腳相連進(jìn)而連接其報(bào)警監(jiān)控模塊的輸入端；MCU的數(shù)據(jù)輸出端口與數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸入引腳相連，MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換通道輸入口與光功率計(jì)模塊輸出端相連；晶振與FPGA的時(shí)鐘輸入口相連；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出與比較器的輸入端相連；光電探測(cè)器輸出與光功率計(jì)模塊輸入端口相連；光電探測(cè)器輸出與比較器的輸入端相連，并連接至FPGA的輸入端進(jìn)而連接其鎖相環(huán)倍頻模塊的輸入端；鎖相環(huán)倍頻模塊的倍頻時(shí)鐘輸出端與分頻器的輸入端口相連；鎖相環(huán)倍頻模塊的鎖存輸出端口與報(bào)警監(jiān)控模塊的輸入端相連；比較器的輸出端口連接至FPGA的輸入腳進(jìn)而與其報(bào)警監(jiān)控模塊的輸入端口相連；分頻器的輸出端連接至AOM驅(qū)動(dòng)器的輸入端；使能模塊的輸出端1﹟與種子源泵浦驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連；使能模塊的輸出端2﹟與放大級(jí)泵浦驅(qū)動(dòng)器一的輸出端相連；使能模塊的輸出端3﹟與放大級(jí)泵浦驅(qū)動(dòng)器二的輸出端相連；使能模塊的輸出端4﹟與放大級(jí)泵浦驅(qū)動(dòng)器三的輸出端相連；報(bào)警監(jiān)控模塊的輸出端與使能模塊的輸入端相連；報(bào)警監(jiān)控模塊的輸出端與MCU的輸入端口相連，并與報(bào)警信號(hào)接口相連；AOM驅(qū)動(dòng)器的輸出端與光路系統(tǒng)輸入端1﹟相連；種子源泵浦驅(qū)動(dòng)器的輸出端與光路系統(tǒng)輸入端2﹟相連；放大級(jí)泵浦驅(qū)動(dòng)器一的輸出端與光路系統(tǒng)輸入端3﹟相連；放大級(jí)泵浦驅(qū)動(dòng)器二的輸出端與光路系統(tǒng)輸入端4﹟相連；放大級(jí)泵浦驅(qū)動(dòng)器三的輸出端與光路系統(tǒng)輸入端5﹟相連；光路系統(tǒng)的一輸出端與光電探測(cè)器輸入端相連；光路系統(tǒng)的一輸出端用于輸出激光。

進(jìn)一步地，上述的超快激光器的快速保護(hù)控制電路，其中，所述FPGA是型號(hào)XC6SLX4-2TQG144C的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA。

進(jìn)一步地，上述的超快激光器的快速保護(hù)控制電路，其中，所述晶振為20M晶振。

進(jìn)一步地，上述的超快激光器的快速保護(hù)控制電路，其中，所述MCU是型號(hào)STM32F103的MCU。

進(jìn)一步地，上述的超快激光器的快速保護(hù)控制電路，其中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器是型號(hào)MCP4822T的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

進(jìn)一步地，上述的超快激光器的快速保護(hù)控制電路，其中，所述比較器是型號(hào)TLV1805的比較器。