[发明专利]可靠控制半导体激光器输出功率装置，系统及方法

说明书

本发明公开了一种可靠控制半导体激光器输出功率装置，系统及方法。它包括紧急停止开关，它还包括：两个处理器，分别用于接收紧急停止开关控制信号，激光功率信号以及状态信号；功率信号控制单元，用于接收两个处理器的功率信号，比较功率信号，控制功率输出信号；逻辑运算单元，用于分别接收两个处理器状态信号，比较状态信号，控制状态输出信号；多路选择器，用于接收控制状态输出信号，选择电流信号的通路。本发明采用两个处理器以及逻辑运算单元对软件及硬件状态进行检测比较，在软件失效或硬件故障都能有效避免错误的激光功率输出，与传统方案相比既可以使用软件控制激光输出功率又能满足安全规范要求。

技术领域

本发明属于激光器功率控制技术，具体涉及一种在需要紧急停止激光器发射时的控制技术。

背景技术

激光医疗应用更是将安全应用激光作为产品强制标准，如GB9706中都明确要求医用激光产品必须具有紧急停止激光发射开关可以在紧急时刻终止激光发射、定时停止激光发射功能具有两个独立的时间控制装置、紧急停止激光发射开关必须是由硬件控制不能使用纯软件功能等。传统激光器功率控制方法如附图1所示，在激光器驱动电源2之前增加由紧急停止开关5直接控制的继电器1，当紧急停止开关5断开时激继电器1断开了激光器驱动电源2供电达到激光停止发射目的。但这种方案需要关闭激光驱动电源供电，通常激光驱动电源中存在其他附加监控功能当停止供电时也同时会造成这部分功能无法工作，当紧急故障解除时激光驱动电源需要重新通电而对于大部分激光器需要经过等待经历软起动、自检、预热等过程需要等待较长时间。调节激光功率常使用可调电位器4控制激光驱动电源2的输出达到调节激光功率的目的，但这种方法无法通过软件进行激光功率调节，在功能和用户体验上已经不能满足要求。

传统控制激光功率方法如附图2所示为了避免突然关闭激光电源造成的使用不便和无法通过软件控制激光功率的缺点，在传统方法的基础上增加数字模拟转换器203、处理器205后通过处理器周期性的读取紧急停止开关204信号，当发现紧急停止开关204断开后处理器205控制数字模拟转换器203将模拟输出降低到零；此时激光器驱动电源201在模拟控制信号的作用下将激光器202驱动电流降低达到停止激光发射的目的。该方案的优点是可以通过软件控制激光输出功率、紧急停止激光时无需关闭整体电源供电的优点。但该方案在需要可靠性、安全性要求较高的应用场合无法满足各国强制安全标准，当处理器205存在软件缺陷或受到干扰复位死机时都将造成激光功率控制失效。

CN 103384949B公开一种《禁止对激光源的未经授权的访问》；其安全单元包括，包括用于检测未经授权访问激光源的检测器，并且该安全单元适于在未经授权访问激光源时，导致使得激光源被永久禁用。其实质是一种激光器在未经授权使用时，不可逆的将激光源停止使用的技术方案。不适用于上述场合。

发明内容

本发明的目的在于解决现有基于软件控制紧急停止时，软件失效导致激光功率控制失效的问题，提出可靠控制半导体激光器输出功率装置，系统及方法。

本发明有多的技术方案：其中之一是：可靠控制半导体激光器输出功率装置，它包括紧急停止开关，它还包括：

至少两个处理器，分别用于接收紧急停止开关控制信号，激光功率信号以及状态信号；

功率信号控制单元，用于接收至少两个处理器的功率信号，比较功率信号，控制功率输出信号；

逻辑运算单元，用于分别接收至少两个处理器状态信号，比较状态信号，控制状态输出信号；

多路选择器，用于接收控制状态输出信号，选择电流信号的通路。

本发明采用至少两个处理器以及逻辑运算单元对软件及硬件状态进行比较，在软件失效或硬件故障都能有效避免错误的激光功率输出，与传统方案相比既可以使用软件控制激光输出功率又能满足安全规范要求。

进一步优化的技术方案是：所述功率信号控制单元包括：