一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器及其調(diào)制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器及其調(diào)制方法。其中，脈沖波形可調(diào)的光纖激光器包括輸入接口、微處理器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述輸入接口輸入方波信號(hào)到所述微處理器；所述微處理器進(jìn)行處理后輸出數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。采用上述方案，本發(fā)明快速且可編任意波形，使激光器波形多元化，避免了由于種子源單一方波而致使激光器的性能減低，提高了激光器的輸出特性與穩(wěn)定性，激光器及其輸出更加穩(wěn)定，性能更加優(yōu)越，可使激光器在同一脈寬下多元化波形，提升了激光器的性能，使激光加工范圍更廣，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器及其調(diào)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脈沖光纖激光器，尤其涉及的是，一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器及其調(diào)制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器包括用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，是在光纖放大器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，其與傳統(tǒng)激光器相比具有以下優(yōu)勢(shì):成本低、小型化、泵浦不需要嚴(yán)格的相位匹配、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、損耗低、轉(zhuǎn)換效率高、閥值低、輸出激光波長(zhǎng)多、可調(diào)諧等。目前光纖激光器已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、汽車(chē)制造、激光雕刻激光打標(biāo)激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接等)、軍事國(guó)防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)等。
[0003]雙包層光纖使得高功率的光纖激光器和高功率的光放大器的制作成為現(xiàn)實(shí)。自從1988年Snitzer首次描述包層泵浦光纖激光器以來(lái)，包層泵浦技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用到光纖激光器和光纖放大器等領(lǐng)域，成為制作高功率光纖激光器首選途徑。光纖激光器的包層泵浦技術(shù)，由四個(gè)層次組成:光纖芯、內(nèi)包層、外包層與保護(hù)層；其將泵光耦合到內(nèi)包層，光在內(nèi)包層和外包層之間來(lái)回反射，多次穿過(guò)單模纖芯被其吸收。這種結(jié)構(gòu)的光纖無(wú)需要求泵光是單模激光，而且可對(duì)光纖的全長(zhǎng)度泵浦，因此可選用大功率的多模激光二極管陣列作泵源，將約70%以上的泵浦能量間接地耦合到纖芯內(nèi)，大大提高了泵浦效率。
[0004]脈寬可調(diào)MOPA (Master Oscillator Power Amplif ier,主控震蕩光纖放大器)型脈沖光纖激光器具有脈沖寬度可調(diào)、高峰值功率、重復(fù)率高、開(kāi)關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn)。MOPA型光纖激光器由主振蕩器(MO)與功率放大器(PA)兩部分組成，其中功率放大器可有多級(jí)。光纖激光器的MO為直接調(diào)制的LD (種子源)，種子源的波形調(diào)制在以往的方案中一直使用方波調(diào)制，而方波調(diào)制會(huì)使激光器的性能降低，激光加工范圍受限制。
[0005]并且，為了保護(hù)激光器，現(xiàn)有的方波的種子源激光器驅(qū)動(dòng)模塊會(huì)讓激光器峰值功率過(guò)高而燒光纖，或者降低激光器的性能，即降低單脈沖能量。
[0006]但是，現(xiàn)有的光纖激光器往往由于方波調(diào)制方便而沒(méi)有采取其他實(shí)現(xiàn)方式。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的脈沖波形可調(diào)的光纖激光器及其調(diào)制方法。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案如下:一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器，其包括輸入接口、微處理器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述輸入接口輸入方波信號(hào)到所述微處理器；所述微處理器進(jìn)行處理后輸出數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。
[0009]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括種子源激光器，其與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到所述種子源激光器。
[0010]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其設(shè)置于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與所述種子源激光器之間；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到所述金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，由其進(jìn)行線性電流放大，輸出到所述種子源激光器。
[0011]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括順序連接的波形整形電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路與種子源激光器。
[0012]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括直流保護(hù)電路；所述波形整形電路還連接所述直流保護(hù)電路的輸入端，所述直流保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
[0013]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括過(guò)流保護(hù)電路；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接所述過(guò)流保護(hù)電路的輸入端；所述過(guò)流保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
[0014]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括漏脈沖保護(hù)電路；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接所述漏脈沖保護(hù)電路的輸入端；所述漏脈沖保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
[0015]本發(fā)明的又一技術(shù)方案如下:一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器的調(diào)制方法，應(yīng)用于任一上述光纖激光器，其包括以下步驟:S1、輸入方波信號(hào)；S2、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出數(shù)據(jù)；S3、進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟S3之后還執(zhí)行以下步驟S4:根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)種子源激光器。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟S3與步驟S4之間，還執(zhí)行以下步驟S31:對(duì)所述調(diào)制信號(hào)進(jìn)行電流放大。
[0018]采用上述方案，本發(fā)明快速且可編任意波形，使激光器波形多元化，避免了由于種子源單一方波而致使激光器的性能減低，提高了激光器的輸出特性與穩(wěn)定性，激光器及其輸出更加穩(wěn)定，性能更加優(yōu)越，可使激光器在同一脈寬下多元化波形，提升了激光器的性能，使激光加工范圍更廣，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖2為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖3為本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖4為本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以采用許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本說(shuō)明書(shū)所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0021]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本說(shuō)明書(shū)所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
[0022]除非另有定義，本說(shuō)明書(shū)所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說(shuō)明書(shū)中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是用于限制本發(fā)明。本說(shuō)明書(shū)所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是，一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器，其包括輸入接口、微處理器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述輸入接口輸入方波信號(hào)到所述微處理器；所述微處理器進(jìn)行處理后輸出數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。例如，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)芯片，由所述驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)激光器。這樣，就可以使激光器波形多元化，提高了激光器的輸出特性與穩(wěn)定性，激光器及其輸出更加穩(wěn)定。例如，如圖1所示，輸入接口輸入方波信號(hào)到MCU (微處理器)，供電模塊為微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片供電，又如，該供電模塊還為輸入接口供電；當(dāng)輸入方波的頻率小于IMHz時(shí)，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，例如ADI公司的AD9748，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出大于8納秒的任意波形，包括方波、前低后高波、前高后低波等，避免了由于種子源單一方波而致使激光器的性能減低，，性能更加優(yōu)越，可使激光器在同一脈寬下多元化波形，提升了激光器的性能，使激光加工范圍更廣。優(yōu)選的，所述光纖激光器還設(shè)置一波形編輯器，其連接所述微處理器，用于編輯所述方波信號(hào)，生成計(jì)劃輸出波形信號(hào)，由所述微處理器進(jìn)行處理后輸出數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；優(yōu)選的，所述光纖激光器還設(shè)置一分別與所述波形編輯器、所述微處理器連接的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)所述方波信號(hào)、計(jì)劃輸出波形信號(hào)、上一次輸出波形信號(hào)以及至少一波形模版，所述波形模版包括頻率、波形以及若干形變參數(shù)；例如，其中，形變參數(shù)參考現(xiàn)有的繪圖軟件設(shè)置。優(yōu)選的，還設(shè)置一預(yù)設(shè)模塊，其分別連接所述存儲(chǔ)器、所述微處理器，用于預(yù)設(shè)所述波形模版。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)模塊集成設(shè)置于所述微處理器中。
[0024]優(yōu)選的，所述脈沖波形可調(diào)的光纖激光器還包括種子源激光器，其與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到所述種子源激光器。例如，采用光纖聲光調(diào)Q種子源、固體聲光調(diào)Q種子源或脈沖驅(qū)動(dòng)單模LD種子源等作為所述光纖激光器的種子源。優(yōu)選的，種子源還通過(guò)兩級(jí)放大器進(jìn)行放大，例如，種子源順序通過(guò)第一級(jí)放大器和第二級(jí)放大器進(jìn)行放大。優(yōu)選的，在種子源和第一級(jí)放大器之間、第一級(jí)和第二級(jí)放大器之間，分別安裝光纖隔離器，優(yōu)選的，光纖隔離器設(shè)置法拉第旋轉(zhuǎn)器與兩級(jí)隔離器，優(yōu)選的，隔離器設(shè)置楔形單軸晶體，用于將一束入射光線分解為兩列振動(dòng)方向相互垂直的線偏振光。優(yōu)選的，第二級(jí)放大器的泵源設(shè)置尾纖。這樣，可以獲得較好的種子光源。
[0025]優(yōu)選的，如圖2所示,所述光纖激光器還包括MOS管(Metal Oxide Semiconductor晶體管，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)，其設(shè)置于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與所述種子源激光器之間；輸入接口輸入方波信號(hào)到MCU，MCU進(jìn)行處理后輸出數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到所述金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，由其進(jìn)行線性電流放大，輸出到所述種子源激光器。如圖2所示，當(dāng)輸入方波的頻率為IkHz至IMHz時(shí)，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片輸出到MOS管，例如是P0LYFET芯片公司的LC821，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出8納秒至500納秒的前低后高波形，且具有2安的驅(qū)動(dòng)能力，驅(qū)動(dòng)種子源激光器。又如，上述圖1、圖2所示實(shí)施例中，MCU為ST公司的STM32F405RG。[0026]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括順序連接的波形整形電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路與種子源激光器。例如，波形整形電路中，輸入信號(hào)一路經(jīng)移相電路連接比較器的反相輸入端，另一路連接比較器的同相輸入端；比較器的同相輸入端上連接反饋電路，將經(jīng)滯后處理的信號(hào)和未經(jīng)滯后處理的信號(hào)同時(shí)加載于比較器的兩端進(jìn)行比較，能檢測(cè)出任意基值和峰值的電壓變化，從而整形后輸出信號(hào)。又如，波形整形電路包括一施密特觸發(fā)器或者單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，施密特觸發(fā)器輸入信號(hào)從低電平上升的過(guò)程中電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平，與輸入信號(hào)從高電平下降過(guò)程中對(duì)應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換電平不同；在電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)電路內(nèi)部的正反饋過(guò)程使輸出電壓波形的邊沿變得很陡，將邊沿變化緩慢的信號(hào)波形整形為邊沿陡峭的矩形波，而且可以將疊加在矩形脈沖高、低電平上的噪聲有效地消除；或者反其道而行。優(yōu)選的，波形整形電路還包括一正反饋電路，其利用延遲比較的方法，進(jìn)行波形處理，還用于維持比較器兩端的電壓差，使輸出端的波形穩(wěn)定。恒流驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)輸出恒流電源，設(shè)置和控制種子源激光器的光輸出功率；例如，恒流驅(qū)動(dòng)電路使用0PA695高速運(yùn)放做前級(jí)的放大和組建電流負(fù)反饋電路，可以很好的穩(wěn)定電流，種子源激光器的脈沖穩(wěn)定性直接影響到激光器的可靠性，而采用恒流驅(qū)動(dòng)電路，能夠確保種子源激光器的脈沖穩(wěn)定性，從而有效保障了激光器的可靠性。
[0027]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括直流保護(hù)電路；所述波形整形電路還連接所述直流保護(hù)電路的輸入端，所述直流保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。直流保護(hù)電路，即直流監(jiān)控電路，通過(guò)監(jiān)控波形整形電路的輸出，判斷輸出脈沖過(guò)大時(shí)，為避免損壞種子源激光器，而中止輸出，還輸出報(bào)警信號(hào)，種子源激光器有其額定輸入脈寬，為了防止輸出脈沖過(guò)大而損壞種子源激光器而使用此直流保護(hù)電路。將種子源激光器的H)信號(hào)反向后引入到CD4060的復(fù)位信號(hào)上，利用CD4060的計(jì)數(shù)功能。當(dāng)種子源脈沖信號(hào)的寬度大于預(yù)設(shè)定的脈沖寬度閾值時(shí)，所述直流保護(hù)電路則輸出報(bào)警信號(hào)。利用555芯片將報(bào)警信號(hào)鎖存，然后將報(bào)警信號(hào)引入到驅(qū)動(dòng)電路中，將驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷。其中，555芯片是定時(shí)器，是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的集成器件。優(yōu)選的，還包括報(bào)警器，其接收所述報(bào)警信號(hào)，輸出閃光報(bào)警或者聲音報(bào)警；優(yōu)選的，報(bào)警器還包括遠(yuǎn)程連接模塊，用于通過(guò)所述遠(yuǎn)程連接模塊將所述報(bào)警信號(hào)輸出到遠(yuǎn)程的管理員處，例如，通過(guò)所述遠(yuǎn)程連接模塊將所述報(bào)警信號(hào)輸出到公司整體生產(chǎn)運(yùn)行的集中監(jiān)控屏。
[0028]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括過(guò)流保護(hù)電路；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接所述過(guò)流保護(hù)電路的輸入端；所述過(guò)流保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。過(guò)流保護(hù)電路與上述直流保護(hù)電路結(jié)構(gòu)和作用基本相同，通過(guò)監(jiān)控恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出，判斷輸出脈沖過(guò)大時(shí)，為避免損壞種子源激光器，而中止輸出，還輸出報(bào)警信號(hào)。
[0029]優(yōu)選的，所述光纖激光器還包括漏脈沖保護(hù)電路；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接所述漏脈沖保護(hù)電路的輸入端；所述漏脈沖保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。本例中采用漏脈沖保護(hù)電路保護(hù)光纖，例如，對(duì)于MOPA結(jié)構(gòu)的激光器來(lái)說(shuō)，如果在開(kāi)光途中種子源脈沖突然少了幾個(gè)，那么激光器的有源光纖中就會(huì)由于聚集很高的能量，將光纖燒斷。漏脈沖保護(hù)電路可以有效的在漏脈沖的時(shí)候通知激光器的主控芯片立即停止開(kāi)光。將種子源激光器的ro信號(hào)引入好⑶4060的復(fù)位信號(hào)上，利用⑶4060的計(jì)數(shù)功能；其中，ro信號(hào)為種子源激光器內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)。當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有種子源脈沖信號(hào)，則出現(xiàn)漏脈沖，電路則報(bào)警，優(yōu)選的，采用555芯片將報(bào)警信號(hào)鎖存并輸出，例如，將報(bào)警信號(hào)引出到外界主控中，通知外界主控停止運(yùn)行；或者，漏脈沖保護(hù)電路中止所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入。
[0030]優(yōu)選的，如圖3所示，所述輸入接口輸入方波信號(hào)到所述微處理器；例如其包括四位信號(hào)，例如，DO為脈寬選擇最低位、D3為脈寬選擇最高位，依此類(lèi)推；所述微處理器設(shè)置高速M(fèi)CU電路，處理方波信號(hào)后輸出數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片設(shè)置高速DAC (Digital to analog converter,數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)電路,進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,將從MCU得到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的脈沖信號(hào)作為所述調(diào)制信號(hào)；然后通過(guò)波形整形電路對(duì)波形進(jìn)行整形處理，波形整形電路分別與恒流驅(qū)動(dòng)電路、直流保護(hù)電路連接，對(duì)波形進(jìn)行整形處理后輸出穩(wěn)定的調(diào)整波形到恒流驅(qū)動(dòng)電路與直流保護(hù)電路；直流保護(hù)電路監(jiān)控波形整形電路的輸出，判斷輸出脈沖過(guò)大時(shí)，中止輸出并輸出報(bào)警信號(hào)。恒流驅(qū)動(dòng)電路穩(wěn)定電流輸出到漏脈沖保護(hù)電路，并輸出到激光輸出端作為種子源激光器或者激光頭的脈沖信號(hào)，優(yōu)選的，恒流驅(qū)動(dòng)電路包括負(fù)反饋電路。漏脈沖保護(hù)電路反饋輸出到所述恒流驅(qū)動(dòng)電路，在所述光纖激光器工作期間，或者工作一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到種子源脈沖信號(hào)，則判斷出現(xiàn)漏脈沖，進(jìn)行報(bào)警和/或中止所述恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出。又如，如圖4所示，恒流驅(qū)動(dòng)電路還連接過(guò)流保護(hù)電路，所述過(guò)流保護(hù)電路反饋輸出到所述恒流驅(qū)動(dòng)電路，其監(jiān)控所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出，判斷輸出脈沖過(guò)大時(shí)，中止所述恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出，還輸出報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選的，還設(shè)置報(bào)警器，其分別連接所述直流保護(hù)電路、所述漏脈沖保護(hù)電路、所述過(guò)流保護(hù)電路，用于接收所述報(bào)警信號(hào)，發(fā)出報(bào)警閃光、報(bào)警聲音或者遠(yuǎn)程報(bào)警短信、遠(yuǎn)程報(bào)警消息等。例如，DAC電路中采用高速(300M)并行的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，將從MCU得到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的脈沖信號(hào)。用MCU和DAC的目的是可以產(chǎn)生任意波形的信號(hào)。優(yōu)選的，采用高速的MCU (168Mhz)給DAC提供快速并行的數(shù)據(jù)和168mhz的時(shí)鐘信號(hào)。上述各實(shí)施例，改變了只能用方波來(lái)驅(qū)動(dòng)種子源激光器的現(xiàn)狀，例如輸出前低后高的波形，可以激光器驅(qū)動(dòng)模塊可以是激光器的性能參數(shù)更加優(yōu)越，前低后高的波形調(diào)制可以提升激光器的性能；并且能夠得到前低后高且電流足夠的電路模塊。具有前低后高波形的激光器驅(qū)動(dòng)模塊能很好地抑制激光器的峰值功率，進(jìn)而讓激光器的性能得到提升，即提升單脈沖能量。
[0031]與上述任一實(shí)施例結(jié)合應(yīng)用，本發(fā)明的又一實(shí)施例如下:一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器的調(diào)制方法，應(yīng)用于任一上述光纖激光器，其包括以下步驟:S1、輸入方波信號(hào)；
S2、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出數(shù)據(jù)；S3、進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。優(yōu)選的，步驟SI中，通過(guò)輸入接口輸入方波信號(hào)；步驟S2中，由微處理器接收所述方波信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出數(shù)據(jù)到數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；步驟S3中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。優(yōu)選的，步驟S3中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器。優(yōu)選的，步驟S3中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到種子源激光器。優(yōu)選的，步驟S3中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，由其進(jìn)行線性電流放大，輸出到種子源激光器。優(yōu)選的，步驟S3中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到波形整形電路，經(jīng)整形后輸出到恒流驅(qū)動(dòng)電路，輸出恒流電源到種子源激光器。優(yōu)選的，步驟S3中，波形整形電路還輸出到直流保護(hù)電路，由其監(jiān)控整形后的調(diào)制信號(hào)，通過(guò)輸出恒流電源到種子源激光器。優(yōu)選的，恒流驅(qū)動(dòng)電路還通過(guò)一過(guò)流保護(hù)電路和/或漏脈沖保護(hù)電路進(jìn)行反饋監(jiān)控，判斷是否過(guò)流或者漏脈沖，任一判斷結(jié)果為是，則中止輸出并報(bào)警。[0032]優(yōu)選的，一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器的調(diào)制方法，其包括以下步驟:S1、輸入方波信號(hào)；S2、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出數(shù)據(jù)；S3、進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)；S4、根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)種子源激光器。
[0033]優(yōu)選的，一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器的調(diào)制方法，其包括以下步驟:S1、輸入方波信號(hào)；S2、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出數(shù)據(jù)；S3、進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)；S31、對(duì)所述調(diào)制信號(hào)進(jìn)行電流放大；S4、根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)種子源激光器。
[0034]進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施例還包括，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合形成的脈沖波形可調(diào)的光纖激光器及其調(diào)制方法。采用上述各實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了波形多元化，使得激光加工范圍更廣，例如，通過(guò)8ns波形實(shí)現(xiàn)了氧化鋁打黑；又如，采用前低后高波形實(shí)現(xiàn)了不銹鋼打白，而方波調(diào)制的激光器在做激光不銹鋼打白工藝效果會(huì)比前低后高波形的激光器打白工藝差；采用前低后高波形還實(shí)現(xiàn)了深雕加工，而方波的激光器在做激光深雕加工的速度會(huì)遠(yuǎn)慢于本發(fā)明各實(shí)施例的前低后高波形的激光器。
[0035]需要說(shuō)明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本發(fā)明說(shuō)明書(shū)記載的范圍；并且，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器，其特征在于，包括輸入接口、微處理器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片； 所述輸入接口輸入方波信號(hào)到所述微處理器； 所述微處理器進(jìn)行處理后輸出數(shù)據(jù)到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光纖激光器，其特征在于，還包括種子源激光器，其與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到所述種子源激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述光纖激光器，其特征在于，還包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其設(shè)置于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與所述種子源激光器之間； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)到所述金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，由其進(jìn)行線性電流放大，輸出到所述種子源激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光纖激光器，其特征在于，還包括順序連接的波形整形電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路與種子源激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述光纖激光器，其特征在于，還包括直流保護(hù)電路； 所述波形整形電路還連接所述直流保護(hù)電路的輸入端，所述直流保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述光纖激光器，其特征在于，還包括過(guò)流保護(hù)電路； 所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接所述過(guò)流保護(hù)電路的輸入端； 所述過(guò)流保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述光纖激光器，其特征在于，還包括漏脈沖保護(hù)電路； 所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端還連接所述漏脈沖保護(hù)電路的輸入端； 所述漏脈沖保護(hù)電路的輸出端連接所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入端。
8.—種脈沖波形可調(diào)的光纖激光器的調(diào)制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至7任一所述光纖激光器，其特征在于，包括以下步驟: 51、輸入方波信號(hào)； 52、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出數(shù)據(jù)； 53、進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出調(diào)制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟S3之后還執(zhí)行以下步驟S4:根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)種子源激光器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟S3與步驟S4之間，還執(zhí)行以下步驟S31:對(duì)所述調(diào)制信號(hào)進(jìn)行電流放大。
【文檔編號(hào)】H01S3/10GK103825179SQ201410110160
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】唐明 申請(qǐng)人:深圳市杰普特電子技術(shù)有限公司