高功率橫流CO2激光器光腔精密調節系統技術方案

本實用新型專利技術涉及激光諧振腔技術，具體涉及一種高功率橫流CO2激光器光腔精密調節系統。該高功率橫流CO2激光器光腔精密調節系統包括有能夠檢測并顯示CO2激光器功率數據的功率系統、能夠對CO2激光器的調鏡板位置進行調節動作的執行系統、能夠通過驅動電路對執行系統進行控制的驅動系統、能夠接收功率系統的檢測數據并向執行系統輸出執行指令的控制系統。本實用新型專利技術的有益效果是：既可進行手動調節，又可實現設備自適應調節，操作方便。可以很好的保證激光器功率長時間的穩定，大大提高了工作效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及激光諧振腔技術，具體涉及一種高功率橫流CO2激光器光腔精密調節系統。
技術介紹
激光在現代高科技領域中占有重要地位，利用激光進行熱處理、焊接、切割是當今和今后先進加工的主要手段和潮流，為了保證加工的高品質，有必要控制激光器的各項參數，特別是使輸出功率和激光模式。高功率C02激光器在工作過程中，受氣壓、溫度等因素的影響，諧振腔會產生一定的畸變，導致光電轉換效率下降，模式變差。對諧振腔進行補償調節可以有效改善激光模式和電光轉換效率。激光器在工作過程中，光腔的穩定性對激光器輸出功率的穩定性和激光的指向性有非常大的影響，這對激光加工質量的穩定性起到至關重要的作用。因此對激光器光腔進行精密調節對激光器的性能和激光的應用有重要意義。橫流C02 激光器現有的光腔調節主要有人工手動調節和電控手動調節兩種方式。人工手動調節指，當激光器諧振腔產生畸變導致功率下降時，通過人工手動調節固定在輸出鏡座上的螺桿等機械零件，使輸出功率達到最大。這種調節方式不斷費時費力，而且還帶有一定的人的安全風險性。電控手動調節則是人工手動調節的改進，通過控制系統控制位移驅動器(伺服電機、壓電陶瓷等)改變輸出鏡的角度，使輸出功率達到最大。此方法雖然在操作上有一定的改進，但激光器在實際工作中，往往需要功率保持一定范圍的穩定，手動調節便影響了工作效率。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種既可以對橫流C02激光器光腔進行手動調節，也可以實現光腔自適應調節，可提高C02激光器功率穩定性的高功率橫流C02激光器光腔精密調節系統。本專利技術的高功率橫流C02激光器光腔精密調節系統包括有能夠檢測并顯示C02激光器功率數據的功率系統、能夠對C02激光器的調鏡板位置進行調節動作的執行系統、能夠通過驅動電路對執行系統進行控制的驅動系統、能夠接收功率系統的檢測數據并向執行系統輸出執行指令的控制系統。當需要對激光諧振腔進行調節時，外部給入一個信號，通過控制系統轉化為控制信號，通過驅動系統控制執行系統，執行效果通過功率系統顯示并將數據傳送回控制系統進行分析。所述功率系統包括有功率計，負責C02激光器功率數據的實時顯示以及功率數據的返回。所述執行系統包括C02激光器光腔內調鏡板上的微位移器。所述驅動系統包括驅動執行系統中微位移器的驅動電路。所述控制系統包括單片機，負責數據的接收和處理運算，以及控制指令的發出。所述調鏡板為矩形板，矩形板一對對角位置各裝有一個微位移器，微位移器分別通過精密絲桿控制調鏡板上的輸出鏡板繞縱軸和橫軸轉動。所述微位移器可由步進電機或伺服電機或壓電陶瓷驅動。本技術的有益效果是既可進行手動調節，又可實現設備自適應調節，操作方便。可以很好的保證激光器功率長時間的穩定，大大提高了工作效率。附圖說明圖1為本技術的結構框圖；圖2為本技術的調鏡板正面結構示意圖；圖3為本技術的調鏡板側面結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，高功率橫流C02激光器光腔精密調節系統包括有能夠檢測并顯示C02激光器功率數據的功率系統、能夠對C02激光器的調鏡板位置進行調節動作的執行系統、能夠通過驅動電路對執行系統進行控制的驅動系統、能夠接收功率系統的檢測數據并向執行系統輸出執行指令的控制系統。當需要對激光諧振腔進行調節時，外部給入一個信號，通過控制系統轉化為控制信號，通過驅動系統控制執行系統，執行效果通過功率系統顯示并將數據傳送回控制系統進 行分析。所述功率系統包括有功率計，負責C02激光器功率數據的實時顯示以及功率數據的返回。所述執行系統包括C02激光器光腔內調鏡板上的微位移器。所述驅動系統包括驅動執行系統中微位移器的驅動電路。所述控制系統包括單片機，負責數據的接收和處理運算，以及控制指令的發出。如圖2、圖3所示，該所述調鏡板為矩形板1，矩形板一對對角位置各裝有一個微位移器2，微位移器分別通過精密絲桿3控制調鏡板上的輸出鏡板4繞縱軸和橫軸轉動。微位移器2可由步進電機或伺服電機或壓電陶瓷驅動。本技術的手動調節過程是激光器在工作過程中，當輸出發生改變，需要調腔時，先向任一方向調節一個微位移器，若功率變小，則向相反方向調節，否則繼續調節直至功率最大。另外一微位移器的調節同理。本技術的自動調節過程是給系統設定一個功率波動閾值。自動調節模式工作時，系統進行功率采樣，對所得數據進行均值化，以減小功率跳變誤差。將后一次功率均值與前一次進行比較，若前后兩次功率差大于閾值，則進行光腔調節。調節過程與手動調節類似，先向一個方向進行試探性調節，若功率變小，則向反方向調節。若功率變大，則進行重新比較。直至功率差小于閾值范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高功率橫流CO2激光器光腔精密調節系統，其特征是：它包括有能夠檢測并顯示CO2激光器功率數據的功率系統、能夠對CO2激光器的調鏡板位置進行調節動作的執行系統、能夠通過驅動電路對執行系統進行控制的驅動系統、能夠接收功率系統的檢測數據并向執行系統輸出執行指令的控制系統。

【技術特征摘要】
1.一種高功率橫流C02激光器光腔精密調節系統，其特征是它包括有能夠檢測并顯示C02激光器功率數據的功率系統、能夠對C02激光器的調鏡板位置進行調節動作的執行系統、能夠通過驅動電路對執行系統進行控制的驅動系統、能夠接收功率系統的檢測數據并向執行系統輸出執行指令的控制系統。2.根據權利要求1所述的高功率橫流C02激光器光腔精密調節系統，其特征是所述功率系統包括有功率計。3.根據權利要求1所述的高功率橫流C02激光器光腔精密調節系統，其特征是所述執行系統包括C02激光器光腔內調鏡板上的微位移器。4.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳益，鈕靖，
申請(專利權)人：江蘇益林金剛石工具有限公司，
類型：實用新型
國別省市：