專利名稱：一種激光器的頻率信號的生成方法、系統(tǒng)及激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學領(lǐng)域，尤其涉及一種激光器的頻率信號的生成方法、系統(tǒng)及激光器。
背景技術(shù)：
光纖激光器作為光源在光通信領(lǐng)域已得到廣泛應用，隨著大功率雙保層光纖激光器的出現(xiàn)，其應用向著激光加工、激光測距、激光雷達、激光藝術(shù)成像、激光防偽和生物醫(yī)療等更廣闊的領(lǐng)域迅速擴展。在光纖激光器進行激光加工時，激光出光的同步信號的頻率是有嚴格限定的，激光器的同步信號的頻率與激光頻率調(diào)整信號是相同的，現(xiàn)有的激光頻率調(diào)制信號的頻率可能超出激光器規(guī)定的范圍(即超出激光器正常工作頻率)，可能導致激光器光源的儲能與釋放失去平衡，所以導致激光器輸出的同步信號的頻率也超出規(guī)定范圍，當激光器輸出的同步信號的頻率超出規(guī)定范圍時，激光器的使用壽命就會減少，并且激光加工效果也會降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種激光器的頻率信號的生成方法，g在解決現(xiàn)有技術(shù)中的方法中的激光器輸出的同步信號的頻率超出規(guī)定的工作范圍而產(chǎn)生的影響激光器使用壽命減少，降低激光加工效果的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明提供ー種本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于本發(fā)明的技術(shù)方案檢測激光頻率調(diào)制信號的頻率是否超出激光器的正常工作頻率，如檢測出大于該激光器的正常工作頻率，將激光頻率調(diào)整信號的頻率調(diào)整至該正常工作頻率的最高頻率，如檢測出小于該激光器的正常工作頻率，將激光頻率調(diào)整信號的頻率調(diào)整至該正常工作頻率的最低頻率，使得激光器的頻率始終工作在其正常工作范圍內(nèi)，所以其具有提高激光器實用壽命，增加激光加工效果的優(yōu)點。


圖I是本發(fā)明提供的一種激光器的頻率信號的生成方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例一提供的激光器頻率保護時序控制示意圖；圖3為本發(fā)明實施例一提供的復雜可編程邏輯陣列結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明實施例一提供的一種激光器的頻率信號的生成方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實施例一提供的復雜可編程邏輯陣列內(nèi)部實現(xiàn)框圖；圖6為本發(fā)明實施例ニ提供的一種激光器的頻率信號的生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對、本發(fā)明進行進ー步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供一種激光器的頻率信號的生成方法，該方法如圖I所示，包括如下步驟S11、檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率；S12、如檢測出的頻率超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)制至激光器的正常工作頻率。實現(xiàn)S12的方法具體可以為，如檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值；如檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。
本發(fā)明提供的方法在觸發(fā)激光器輸出激光之前檢測激光器的頻率調(diào)制信號的頻率，當檢測的頻率不在激光器的工作頻率的范圍內(nèi)時，將激光器的頻率調(diào)整信號的頻率調(diào)整至激光器的工作頻率范圍，所以該方法使得激光器輸出的同步信號始終在允許的頻率范圍內(nèi)，從而提高激光器的使用壽命，改善激光加工效果。實施例一本實施例提供一種激光器的頻率信號的生成方法，本實施例實現(xiàn)的技術(shù)場景可以為本實施例中激光器頻率保護時序控制示意圖如圖2所示，其中SO為激光器的頻率調(diào)制信號脈沖，SI為經(jīng)過一次分頻后的脈沖信號，其周期為SO的2倍，t2 = 2tl ；S2為正半周期檢測的計數(shù)脈沖序列，負責對被分頻的頻率信號的正半周期的計數(shù)，其信號周期t3為輸入的系統(tǒng)時鐘周期；S3為負半周期檢測的計數(shù)脈沖序列，負責對被分頻的頻率信號的負半周期的計數(shù)。本實施例提供的方法由激光器內(nèi)的復雜可編程邏輯陣列(CPLD)完成，CPLD的信號框圖如圖3所示，其中，CPLD 31為復雜可編程邏輯器件，DC電源模塊32為CPLD提供穩(wěn)定的工作電源，高速時鐘33為CPLD31提供系統(tǒng)時鐘信號，F(xiàn)LASH34用來存儲程序，本實施例提供的方法的流程圖如圖4所示，包括如下步驟S41、將激光頻率調(diào)制信號SO進行一次分頻處理得到SI信號；S42、對SI信號的正半周期(SI中的tl段)進行時鐘計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值是否在計數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定SO信號是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)；實現(xiàn)S42的方法具體可以為如計數(shù)值低于計數(shù)閾值的最低限值，判斷正半周期的頻率高于最高頻率，如計數(shù)值高于計數(shù)閾值的最高限值，判斷正半周期的頻率低于最低頻率。S43、對SI信號的負半周期(SI中的t2_tl段)進行時鐘計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值是否在計數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定SO信號是否在激光器的正常工作范圍內(nèi)；實現(xiàn)S43的具體方法可以參見S42的實現(xiàn)方法，這里不在贅述。S44、如正半周期和負半周期中任意ー個計數(shù)值超出計數(shù)閾值，將激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)整至正常工作頻率。實現(xiàn)S44的方法具體可以為如檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值；如檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。需要說明的是，上述計數(shù)閾值=I/正常工作頻率/時鐘值。
下面以ー個實際的例子來說明本實施例實現(xiàn)的方法，這里假設(shè)時鐘模塊接收的外部高速時鐘輸入可以為lnS(t3) (InS即IGHz)，并且激光器正常工作的頻率范圍可以為IOKHz IOOKHz (即周期為10 IOOuS);對信號進行一次分頻后，那么正半周期或負半周期即等于輸入信號的整個周期，也就是對高電平計數(shù)完畢后就是輸入信號的整個周期，同理對低電平計數(shù)也一祥。那么10 IOOuS的時間里用IG的信號來去計數(shù)，計數(shù)值為10000 100000。如果輸入信號低于IOKHz即計數(shù)值大于100000則認為輸入信號頻率超出了最代頻率，此時輸出IOKHz頻率信號替代原輸入信號作為輸出；如果輸入信號高于IOOKHz即計數(shù)值小于10000則認為輸入信號頻率超出了最高頻率，此時輸出IOOKHz頻率信號替代原輸入信號作為輸出。實現(xiàn)本實施例方法的CPLD內(nèi)部實現(xiàn)框圖如圖5所示。另外，需要說明的是，本實施例中的時鐘脈沖對SI的正半周期或負半周期計數(shù) 時，相當于對輸入信號SO的全周期計數(shù)，因為SI為對SO —次分頻后的信號，所以SI的周期為SO的兩倍，所以對SI半個周期計數(shù)相當于對SO全周期計數(shù)，對于檢測來說，總是在前半周期進行計數(shù)，后半周期對整個前半周期計數(shù)值進行判斷處理；這樣能夠保證脈沖信號不被漏檢測，如不進行一次分頻處理，如前半周期進行計數(shù)，后半周期對計數(shù)值進行判斷處理，則會漏檢測SO的半個周期的數(shù)據(jù)，當計數(shù)值溢出時計數(shù)閾值的上或下邊界時生成保護脈沖序列(即輸出最高限值頻率或最低限制頻率)；如此循環(huán)實現(xiàn)對輸入信號的無縫隙保護，以得到頻率不超范圍的脈沖信號，所以其具有激光器實用壽命長，改善激光加工效果的優(yōu)點。實施例ニ本實施例提供一種激光器的頻率信號的生成系統(tǒng)，該系統(tǒng)如圖6所示，包括頻率檢測單元61，用于檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率；頻率調(diào)整單元62，用于如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率?？蛇x的，頻率調(diào)整單元62具體包括最高限值輸出模塊621，用于在檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值；最低限值輸出模塊622，用于在檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值?？蛇x的，頻率檢測單元61具體包括分頻模塊611，用于將激光頻率調(diào)制信號進行一次分頻處理；判斷模塊612，用于對分頻處理信號的正半周期和負半周期進行時鐘計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值是否在計數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)。 可選的，判斷模塊612具體包括正半周期檢測子模塊6121，用于對分頻處理信號的正半周期進行時鐘計數(shù)；負半周期檢測子模塊6122，用于對分頻處理信號的負半周期進行時鐘計數(shù)；判斷子模塊6123，用于在正半周期和負半周期中任意ー個的計數(shù)值低于計數(shù)閾值的最低限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號的頻率超出正常工作頻率的最高限值；在正半周期和負半周期中任意一個的計數(shù)值高于計數(shù)閾值的最高限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值。其中，計數(shù)閾值=I/正常工作頻率/時鐘值。本實施例提供的系統(tǒng)能夠讓激光器始終工作在正常頻率范圍內(nèi)，所以該系統(tǒng)能夠提高激光器的使用壽命，改善激光加工效果。實施例三本實施例提供一種電能表，該電能表包括實施例ニ提供的激光器的頻率信號的生 成系統(tǒng)。值得注意的是，上述系統(tǒng)，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能即可；另外，各功能単元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，相應的程序可以存儲于ー種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。綜上所述，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有提高激光器的使用壽命，改善激光加工效果的優(yōu)點。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光器的頻率信號的生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率； 如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率的步驟具體包括 如檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值； 如檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率的步驟具體包括 將激光頻率調(diào)制信號進行一次分頻處理； 對分頻處理信號的正半周期和負半周期進行時鐘計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值是否在計數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在干，所述根據(jù)計數(shù)值是否在計數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)的步驟具體包括 如正半周期和負半周期中任意一個的計數(shù)值低于計數(shù)閾值的最低限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號的頻率超出正常工作頻率的最高限值； 如正半周期和負半周期中任意一個的計數(shù)值高于計數(shù)閾值的最高限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值； 其中，計數(shù)閾值=I/正常工作頻率/時鐘值。
5.一種激光器的頻率信號的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 頻率檢測單元，用于檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率； 頻率調(diào)整単元，用于如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，頻率調(diào)整單元具體包括 最高限值輸出模塊，用于在檢測的頻率超出正常工作頻率的最高限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最高限值； 最低限值輸出模塊，用于在檢測出的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值，將激光器的激光頻率調(diào)整至該最低限值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻率檢測單元具體包括 分頻模塊，用于將激光頻率調(diào)制信號進行一次分頻處理； 判斷模塊，用于對分頻處理信號的正半周期和負半周期進行時鐘計數(shù)，根據(jù)計數(shù)值是否在計數(shù)閾值的范圍內(nèi)來確定激光頻率調(diào)制信號是否在激光器的正常工作頻率范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊具體包括 正半周期檢測子模塊，用于對分頻處理信號的正半周期進行時鐘計數(shù)； 負半周期檢測子模塊，用于對分頻處理信號的負半周期進行時鐘計數(shù)；判斷子模塊，用于在正半周期和負半周期中任意一個的計數(shù)值低于計數(shù)閾值的最低限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號的頻率超出正常工作頻率的最高限值； 在正半周期和負半周期中任意一個的計數(shù)值高于計數(shù)閾值的最高限值，判斷出激光頻率調(diào)制信號的頻率低于該激光器的正常工作頻率的最低限值； 其中，計數(shù)閾值=I/正常工作頻率/吋鐘值。
9.一種激光器，其特征在于，所述激光器包括如權(quán)利要求5-8任一所述的激光器的頻率信號的生成系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明適用于光學領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種激光器的頻率信號的生成方法、系統(tǒng)及激光器，該方法包括如下步驟檢測激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率；如檢測出的頻率的超出該激光器的正常工作頻率，將該激光器的激光頻率調(diào)制信號的頻率調(diào)制至該激光器的正常工作頻率。本發(fā)明提供的方法具有提高激光器實用壽命，增加激光加工效果的優(yōu)點。
文檔編號H01S3/13GK102651532SQ20111004627
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者趙恒 , 高云峰, 黃劍威 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司