專利名稱：激光器首脈沖抑制控制方法及系統(tǒng)和激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器脈沖控制方法及裝置，尤其涉及一種激光器首脈沖抑制控制方法及系統(tǒng)和激光器。
背景技術(shù)：
YAG激光器在進(jìn)行激光標(biāo)記時，為了使YAG激光器的激光光束輸出、激光光束關(guān)閉以及激光光束的強(qiáng)弱受計算機(jī)等控制設(shè)備控制信號的控制，一般采用聲光調(diào)Q技術(shù)，將幾十兆赫高頻振蕩的電信號經(jīng)過Q驅(qū)動功率放大器的調(diào)幅調(diào)制電路的調(diào)制放大后輸入到Q 頭，Q頭中壓電晶體將高頻振蕩的電信號耦合轉(zhuǎn)化為超聲波機(jī)械振動信號。激光光束從壓電晶體表面的法線方向入射，當(dāng)有高頻振蕩電信號時，光束偏離激光諧振腔的軸向，不能形成激光振蕩，阻止激光通過晶體，即激光光束關(guān)閉。當(dāng)沒有高頻振蕩的電信號時，激光通過晶體，形成激光振蕩，即激光光束輸出。當(dāng)調(diào)整Q頭外部調(diào)制控制信號電壓(作用在Q驅(qū)動功率放大器的調(diào)幅調(diào)制電路，用于調(diào)制高頻振蕩電信號幅值)大小時，高頻振蕩電信號也就隨調(diào)制控制信號大小發(fā)生幅值變化，通過Q頭的壓電晶體就能改變激光振蕩的強(qiáng)弱，即改變激光光束輸出強(qiáng)弱變化。當(dāng)激光關(guān)閉后，再次開啟激光時的第一個脈沖稱為首脈沖，激光首脈沖能量比后續(xù)的脈沖能量大很多。如果讓Q頭全部放開，首脈沖將造成在激光標(biāo)記產(chǎn)品加工應(yīng)用中首點“很重”。為了解決這個問題，傳統(tǒng)方法采用線性逐步釋放開Q頭的外部調(diào)制控制信號電壓的方法，即將激光首脈沖能量進(jìn)行抑制控制，逐步釋放，來解決該問題。由于傳統(tǒng)方法采用固步線性逐步釋放開Q頭的外部調(diào)制控制信號電壓方法，因為 Q頭釋放特性和Q驅(qū)動功率放大器的調(diào)幅調(diào)制電路特性存在非線性，引起激光首脈沖能量逐步釋放不呈線性，造成首脈沖抑制效果不佳。又因每個Q頭釋放特性和每個Q驅(qū)動功率放大器的調(diào)幅調(diào)制電路特性不一致，造成批量生產(chǎn)中激光系統(tǒng)首脈沖抑制性能不一致；以上問題在激光雕刻對激光功率敏感的材料，例如手機(jī)按鍵時，合格率非常低，在雕刻高檔汽車按鍵等產(chǎn)品時，甚至不能滿足客戶需求，大大降低了激光器標(biāo)記的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要針對上述激光首脈沖釋放不成線性影響激光標(biāo)記質(zhì)量的問題， 提出一種使激光首脈沖線性釋放的激光首脈沖抑制控制方法。此外，還提供一種使激光首脈沖線性釋放的激光首脈沖抑制控制系統(tǒng)和激光器。一種激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)，包括調(diào)制控制電壓存儲模塊，用于存儲初始獲取的抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放的調(diào)制控制電壓數(shù)組；控制模塊，用于按照設(shè)定時間間隔從調(diào)制控制電壓存儲模塊依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中的每一個調(diào)制控制電壓，
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數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于依次接收每一個調(diào)制控制電壓并對其進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)制控制電壓；輸出模塊，用于將模擬調(diào)制控制電壓輸出，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。優(yōu)選的，還包括調(diào)制控制電壓獲取模塊，用于初始獲取抑制控制激光首脈沖功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組，并交由調(diào)制控制電壓存儲模塊進(jìn)行存儲。優(yōu)選的，所述調(diào)制控制電壓獲取模塊包括激光功率測量單元，用于激光器開啟時實時測量激光器首脈沖功率；調(diào)制控制電壓測量單元，用于根據(jù)激光功率測量單元測量的激光首脈沖功率，測量激光器首脈沖功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律變化每個功率所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓。優(yōu)選的，所述調(diào)制控制電壓數(shù)組為由所有調(diào)制控制電壓依次組成的一維數(shù)組。
優(yōu)選的，所述輸出模塊將模擬調(diào)制控制電壓輸出到Q驅(qū)動功率放大器，通過Q驅(qū)動功率放大器調(diào)幅調(diào)制電路對高頻振蕩電信號進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制，經(jīng)調(diào)制控制電壓調(diào)制的后的高頻振蕩電信號輸入到帶Q頭的激光器腔體，控制激光器首脈沖輸出與調(diào)幅調(diào)制電壓對應(yīng)的能量，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。一種激光器首脈沖抑制控制方法，包括如下步驟獲取抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組；按照設(shè)定時間間隔，依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中的每一個調(diào)制控制電壓；對調(diào)制控制電壓進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，變?yōu)槟M調(diào)制控制電壓；輸出模擬調(diào)制控制電壓對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。優(yōu)選的，所述獲取調(diào)制控制電壓數(shù)組的步驟具體為開啟激光器；調(diào)整調(diào)制控制電壓，使激光器首脈沖輸出，測量激光器首脈沖功率；設(shè)定激光器首脈沖輸出功率滿足的線性規(guī)律，獲取激光器首脈沖輸出功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律變化時每一個功率所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓； 將所有調(diào)制控制電壓按照順序組成一維調(diào)制控制電壓數(shù)組。優(yōu)選的，所述輸出模擬調(diào)制控制電壓對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制的步驟具體為將模擬調(diào)制控制電壓輸出到Q驅(qū)動功率放大器，通過Q驅(qū)動功率放大器調(diào)幅調(diào)制電路對高頻振蕩電信號進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制；將經(jīng)調(diào)制控制電壓調(diào)制的后的高頻振蕩電信號輸入到帶Q頭的激光器腔體，控制激光器首脈沖輸出與調(diào)幅調(diào)制電壓對應(yīng)的能量，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。優(yōu)選的，獲取調(diào)制控制數(shù)組后，激光器以后開啟時，只需不斷依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中全部調(diào)制控制電壓，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出對激光首脈沖進(jìn)行抑制控制即可。一種激光器，包括Q頭驅(qū)動器以及與Q頭驅(qū)動器相連的帶Q頭激光器腔體，所述Q 頭驅(qū)動器具有調(diào)幅調(diào)制電路，還包括與所述Q頭驅(qū)動器相連的如權(quán)利要求1至5任一所述的激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)。上述激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)及方法和激光器，在激光器每次開啟時，不斷依次調(diào)用初始獲取的抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組中的所有調(diào)制控制電壓，抑制控制激光器首脈沖每個時間間隔內(nèi)輸出與調(diào)制控制電壓相對應(yīng)的按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律變化的功率，從而有效的對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖線性釋放，提高了激光器標(biāo)記的質(zhì)量。

圖1是一個實施例中激光首脈沖抑制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是另一個實施例中的激光首脈沖抑制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是一個實施例中的激光器首脈沖抑制控制方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1是一個實施例中激光首脈沖抑制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括調(diào)制控制電壓存儲模塊100、控制模塊200、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊300以及輸出模塊400。調(diào)制控制電壓存儲模塊100用于存儲初始獲取的抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放的調(diào)制控制電壓數(shù)組。調(diào)制控制電壓存儲模塊100中存儲了加在Q驅(qū)動放大器調(diào)幅調(diào)制電路上用于調(diào)制高頻振蕩信號對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制的調(diào)制控制電壓數(shù)組，該調(diào)制控制電壓數(shù)組為一維數(shù)組，數(shù)組中的調(diào)制控制電壓抑制控制首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。控制模塊200用于按照設(shè)定時間間隔從調(diào)制控制電壓存儲模塊100依次調(diào)出調(diào)制控制電壓數(shù)組中的每一個調(diào)制控制電壓?？刂颇K200在激光器再次開啟時，以查表的方式首先從調(diào)制控制電壓存儲模塊 100存儲的調(diào)制控制電壓數(shù)組中調(diào)用第一個調(diào)制控制電壓，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。 設(shè)定時間間隔(可根據(jù)需求更改)后，再調(diào)用第二個調(diào)制控制電壓，反復(fù)進(jìn)行，直到將所有調(diào)制控制電壓依次全部調(diào)出，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊300用于依次接收每一個調(diào)制控制電壓并對其進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)制控制電壓。輸出模塊400用于將模擬調(diào)制控制電壓輸出，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。輸出模塊400用于將模擬調(diào)制控制電壓輸出到Q驅(qū)動功率放大器，通過Q驅(qū)動功率放大器調(diào)幅調(diào)制電路對高頻振蕩電信號進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制。經(jīng)調(diào)制控制電壓調(diào)制的后的高頻振蕩電信號輸入到帶Q頭的激光器腔體，控制激光器首脈沖輸出與調(diào)幅調(diào)制電壓對應(yīng)的能量，從而對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。圖2是另一個實施例中的激光首脈沖抑制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例中系統(tǒng)還包括調(diào)制控制電壓獲取模塊500。調(diào)制控制電壓獲取模塊500用于初始獲取抑制控制激光首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組交由調(diào)制控制電壓存儲模塊100進(jìn)行存儲。
該實施例中，調(diào)制控制電壓獲取模塊500包括激光功率測量單元510和調(diào)制控制電壓測量單元520。激光功率測量單元510在激光器開啟時，用于實時測量激光器首脈沖功率。調(diào)制控制電壓測量單元520根據(jù)激光功率測量單元510測量的激光首脈沖功率，測量激光器首脈沖功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓交由調(diào)制控制電壓存儲模塊100 進(jìn)行存儲。該實施例中，調(diào)制控制電壓測量單元520測量正常出光的激光器，設(shè)定激光首脈沖輸出功率按照0、1、2、……22(0為激光器將要出光的零界值，22為激光器首脈沖最大功率，提前測量獲得)的線性規(guī)律變化，測量激光首脈沖每一個功率所對應(yīng)的加在Q驅(qū)動功率放大器調(diào)制調(diào)幅電路上的調(diào)制控制電壓。其調(diào)制控制電壓測量結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求
1.一種激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)，其特征在于，包括調(diào)制控制電壓存儲模塊，用于存儲初始獲取的抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放的調(diào)制控制電壓數(shù)組；控制模塊，用于按照設(shè)定時間間隔從調(diào)制控制電壓存儲模塊依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中的每一個調(diào)制控制電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于依次接收每一個調(diào)制控制電壓并對其進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)制控制電壓；輸出模塊，用于將模擬調(diào)制控制電壓輸出，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括調(diào)制控制電壓獲取模塊，用于初始獲取抑制控制激光首脈沖功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組，并交由調(diào)制控制電壓存儲模塊進(jìn)行存儲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制控制電壓獲取模塊包括激光功率測量單元，用于激光器開啟時實時測量激光器首脈沖功率； 調(diào)制控制電壓測量單元，用于根據(jù)激光功率測量單元測量的激光首脈沖功率，測量激光器首脈沖功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律變化每個功率所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制控制電壓數(shù)組為由所有調(diào)制控制電壓依次組成的一維數(shù)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出模塊將模擬調(diào)制控制電壓輸出到Q驅(qū)動功率放大器，通過Q驅(qū)動功率放大器調(diào)幅調(diào)制電路對高頻振蕩電信號進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制，經(jīng)調(diào)制控制電壓調(diào)制的后的高頻振蕩電信號輸入到帶Q頭的激光器腔體，控制激光器首脈沖輸出與調(diào)幅調(diào)制電壓對應(yīng)的能量，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。
6.一種激光器首脈沖抑制控制方法，包括如下步驟獲取抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組； 按照設(shè)定時間間隔，依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中的每一個調(diào)制控制電壓； 對調(diào)制控制電壓進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，變?yōu)槟M調(diào)制控制電壓； 輸出模擬調(diào)制控制電壓對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光器首脈沖抑制控制方法，其特征在于，所述獲取調(diào)制控制電壓數(shù)組的步驟具體為開啟激光器；調(diào)整調(diào)制控制電壓，使激光器首脈沖輸出，測量激光器首脈沖功率； 設(shè)定激光器首脈沖輸出功率滿足的線性規(guī)律，獲取激光器首脈沖輸出功率按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律變化時每一個功率所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓；將所有調(diào)制控制電壓按照順序組成一維調(diào)制控制電壓數(shù)組。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光器首脈沖抑制控制方法，其特征在于，所述輸出模擬調(diào)制控制電壓對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制的步驟具體為將模擬調(diào)制控制電壓輸出到Q驅(qū)動功率放大器，通過Q驅(qū)動功率放大器調(diào)幅調(diào)制電路對高頻振蕩電信號進(jìn)行調(diào)幅調(diào)制；將經(jīng)調(diào)制控制電壓調(diào)制的后的高頻振蕩電信號輸入到帶Q頭的激光器腔體，控制激光器首脈沖輸出與調(diào)幅調(diào)制電壓對應(yīng)的能量，對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光器首脈沖抑制控制方法，其特征在于，獲取調(diào)制控制數(shù)組后，激光器以后開啟時，只需不斷依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中全部調(diào)制控制電壓，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出對激光首脈沖進(jìn)行抑制控制即可。
10.一種激光器，包括Q頭驅(qū)動器以及與Q頭驅(qū)動器相連的帶Q頭激光器腔體，所述Q 頭驅(qū)動器具有調(diào)幅調(diào)制電路，其特征在于，還包括與所述Q頭驅(qū)動器相連的如權(quán)利要求1至 5任一所述的激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光器首脈沖抑制控制系統(tǒng)及方法和激光器，該方法包括獲取抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的調(diào)制控制電壓數(shù)組；按照設(shè)定時間間隔，依次調(diào)用調(diào)制控制電壓數(shù)組中的每一個調(diào)制控制電壓；對調(diào)制控制電壓進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，變?yōu)槟M調(diào)制控制電壓；輸出模擬調(diào)制控制電壓對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制。本發(fā)明在激光器每次開啟時，不斷依次調(diào)用初始獲取的抑制控制激光器首脈沖按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律釋放所對應(yīng)的所有調(diào)制控制電壓，抑制控制激光器首脈沖每個時間間隔內(nèi)輸出與調(diào)制控制電壓相對應(yīng)的按照預(yù)設(shè)線性規(guī)律變化的功率，從而有效的對激光器首脈沖進(jìn)行抑制控制，使激光器首脈沖線性釋放，提高了激光器標(biāo)記的質(zhì)量。
文檔編號H01S3/16GK102255234SQ201010180150
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者何德樂, 吳華安, 唐鐵錘, 盛輝, 蔡桓, 陸智勇 申請人:深圳泰德激光科技有限公司