[发明专利]激光器光路的保护电路及保护方法

说明书

本发明涉及一种激光器光路的保护电路及保护方法。通过获取模块根据光路能量密度值与第一预设阈值进行运算获取超额能量密度值，继而积分模块将超额能量密度值通过积分运算实现对超额能量密度值的转换，以获得数值结果更加稳定可靠的超额能量积分值，控制模块在超额能量积分值大于第二预设阈值时输出报警，指示激光器系统切断光源输出，保护激光光路部件避免损伤或最大限度降低损伤程度；在超额能量积分值小于第二预设阈值时，维持当前工作状态，即使电路中能量密度值超过第一预设阈值也不会输出报警，光路正常运行，避免出现异常报警情况。从而，使得光路保护报警机制更加科学合理，最大限度降低误报警可能，保障客户使用感受，提高机器生产效率。

技术领域

本发明涉及激光器研发设计领域，特别是涉及一种激光器光路的保护电路及保护方法。

背景技术

激光器，尤其高功率激光器，在激光加工系统中是必不可少的激光光源设备。目前常见的激光器，包括二氧化碳激光器、光纤激光器、直接半导体激光器等，输出的激光在其光路传输过程中，都必须依赖于镜片或者光纤等部件所组成的光路来引导目标激光的传输方向。在传输过程中，若激光能量密度超过限制值达到一定程度时可能会导致该部分部件烧毁，造成激光器故障并极可能带来严重损失，所以对于该部分光路部件的保护成为激光器研发领域的一项重要工作。

然而，示例性的保护措施一般采用直接阈值比较的方式，在采集的激光能量密度超过设定值时立即报警切断激光输出以保护光路不受损害或最大限度减轻损害。然而大多数情况下，由于被加工材料反射回来的激光和正常输出激光能量叠加，经常出现非常短暂的超过光路限制值的强光脉冲，因时间及其短暂，对光路部件并不会造成伤害，但是却会引起保护电路频繁报警，严重影响客户使用的感受和生产工作效率。

发明内容

基于此，有必要针对示例性的激光器光路由于出现非常短暂的超过光路限制值的强光脉冲而引起保护电路频繁报警，严重影响客户使用的感受和生产工作效率的问题，提供一种激光器光路的保护电路及保护方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种激光器光路的保护电路，包括：

获取模块，用于根据实时采集的光路能量密度值和第一预设阈值获取超额能量密度值；

积分模块，连接所述获取模块，用于将所述超额能量密度值进行积分运算，获取超额能量积分值；

控制模块，连接所述积分模块，用于在所述超额能量积分值大于第二预设阈值时输出报警，在所述超额能量积分值小于第二预设阈值时维持当前工作状态。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括：

比较单元，连接所述积分模块，用于在所述超额能量积分值大于第二预设阈值时输出第一信号，在所述超额能量积分值小于第二预设阈值时输出第二信号；

执行单元，连接所述比较单元，根据第一信号输出警报，根据第二信号维持当前工作状态。

在其中一个实施例中，所述第一信号为高电平信号，所述第二信号为低电平信号。

在其中一个实施例中，所述比较单元包括：

比较器B1；

所述比较器B1的正相输入端接入所述超额能量积分值，所述比较器B1的反相输入端接入第二预设阈值，所述比较器B1的输出端连接所述执行单元。

在其中一个实施例中，所述获取模块包括：

采集单元，用于实时采集所述光路能量密度值；

求差单元，连接所述采集单元，用于根据所述光路能量密度值和第一预设阈值之间的差值获取所述超额能量密度值。

在其中一个实施例中，所述差值与所述超额能量密度值呈倍数关系。