一种新型智能自检光纤激光器及其开机自检方法技术

本发明专利技术公开的一种新型智能自检光纤激光器，包括激光发生器以及稀土类元素掺杂光纤，还包括：一设置在靠近稀土类元素掺杂光纤的输入端的位置的光电传感器；一设置在靠近稀土类元素掺杂光纤的输出端的位置的第一反射光传感器；一设置在靠近激光发生器的激光腔的位置的第二反射光传感器；以及一分别与光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器连接的控制处理单元。本发明专利技术利用光电传感器、第一、第二反射光传感器对光纤激光器进行全方位实时监控，当任一传感器检测到非正常状态时，都会被记录并反馈给控制处理单元，控制处理单元根据传感器反馈的信号对光纤激光器进行控制，有效地提高了光纤激光器的可靠性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤激光器
，尤其涉及一种新型智能自检光纤激光器及其开机自检方法。
技术介绍
光纤激光器(Fiber Laser)是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来的。在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。随着光纤激光器的性能提高及价格下降，光纤激光器正在逐步取代二氧化碳激光器的传统地位而被广泛应用于各种金属板材加工领域。光纤激光器的广泛应用也对其可靠性提出了更高的要求，光纤激光器的光学器件的常见故障包括放射导致的光纤或者光纤零部件的损失、二极体的损坏或者功率衰减等。目前绝大部分的光纤激光器带有反射监控传感器，在反射过高时自动关闭激光器并报错通知用户或者技术人员。但现有的光纤激光器采用的是一种被动的反应式保护，即只有在激光输出功率有明显衰减时或放射超过阀值时才会关机保护，而且不能避免用户重复开机对激光器造成进一步的损坏。为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于：针对现有技术的不足而提供一种
可靠性高、使用寿命长、主动反应式保护、避免处于故障情况下用户重复开机造成进一步损坏的新型智能自检光纤激光器。本专利技术所要解决的技术问题之二在于：提供一种上述新型智能自检光纤激光器的开机自检方法。作为本专利技术第一方面的一种新型智能自检光纤激光器，包括激光发生器以及对所述激光发生器输出的信号光进行放大并输出的稀土类元素掺杂光纤，其特征在于，还包括：一设置在靠近所述稀土类元素掺杂光纤的输入端的位置的用于通过检测包层中的散射进行监控激光器发生器的输出功率的光电传感器；一设置在靠近所述稀土类元素掺杂光纤的输出端的位置的用于监控激光与加工物相互作用产生的反射光的第一反射光传感器；一设置在靠近所述激光发生器的激光腔的位置的用于监控激光器光腔的非正常情况的第二反射光传感器；以及一分别与所述光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器连接的控制处理单元，当所述光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器中任一传感器监控到故障时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括若干分别与所述光纤激光器中的每一二极体呈一一对应关系的二极体温度传感器，每一二极体温度传感器分别与所述控制处理单元连接且用于实时监控与其相对应的二极体的工作温度；当任意一二极体温度传感器监控到二极体的工作温度超出正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括若干分别与所述光纤激光器中的每一二极体驱动电路呈一一对应关系的二极体驱动电路温度传感器，每一二极体驱动电路温度传感器分别与所述控制处理单元连接且用于实时监控与其
相对应的二极体驱动电路板的工作温度；当任意一二极体驱动电路温度传感器监控到二极体驱动电路板的工作温度超出正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括一设置在所述光纤激光器的冷却液入口处且与所述控制处理单元连接的用于监控冷却液温度的冷却液入口温度传感器和一设置在所述光纤激光器的冷却液出口处且与所述控制处理单元连接的用于监控冷却液温度的冷却液出口温度传感器；当所述冷却液入口温度传感器或者冷却液出口温度传感器检测到冷却液温度超出正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括设置在所述光纤激光器内且与所述控制处理单元连接的用于监控所述光纤激光器的内部环境湿度的环境湿度传感；当所述环境湿度传感检测到光纤激光器的内部环境湿度超出正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括设置在所述光纤激光器内且与所述控制处理单元连接的用于监控所述光纤激光器的内部环境温度的环境温度传感；当所述环境温度传感检测到光纤激光器的内部环境温度超出正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。在本专利技术的一个优选实施例中，还包括设置在所述光纤激光器内且与所述控制处理单元连接的用于记录所有传感器采集到的信号数据的数据存储器，所述数据存储器将记录到的所有信号数据通过无线方式发送至远程数据服务器，所述远程服务器对数据存储器发送过来的所有信号数据进行分析，进而了解光纤激光器的使用状况，便于及时安排预防或维护。作为本专利技术第二方面的一种上述新型智能自检光纤激光器的开机自检方法，包括以下步骤：步骤S1，光纤激光器关闭所有输出通道和关闭主电源，光纤激光器内的
光电传感器检测位于激光发生器的激光腔头端的红光二极体所产生的红光信号是否大于预设阀值，若判定为是，则开启光纤激光器的主电源，进入步骤S2，否则进入步骤S3；步骤S2，调整光纤激光器的输出功率低于正常输出功率，光纤激光器内的所有二极体依次逐个进行通电，光纤激光器内的光电传感器依次对每一二极体输出的泵浦光能量进行检测，当检测到某一二极体输出的泵浦光能量低于预先校准的阀值时，光纤激光器主动关闭该二极体；步骤S3，光纤激光器关闭电源并结束自检。由于采用了如上的技术方案，本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用光电传感器、第一、第二反射光传感器以及多个温度传感器对光纤激光器进行全方位实时监控，当任一传感器检测到非正常状态时，都会被记录并反馈给控制处理单元，控制处理单元根据传感器反馈的信号对光纤激光器进行控制，启动相应的反应机制，有效地提高了光纤激光器的可靠性和使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的光电传感器的安装位置示意图。图2是本专利技术的所有传感器的工作示意图。图3是本专利技术的开机自检的工作流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了
解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本专利技术的一种新型智能自检光纤激光器，包括激光发生器以及对激光发生器输出的信号光进行放大并输出的稀土类元素掺杂光纤。参见图2，还包括光电传感器110、第一反射光传感器120、第二反射光传感器130、若干二极体温度传感器140、若干二极体驱动电路温度传感器150、冷却液入口温度传感器160a、冷却液出口温度传感器160b、环境湿度传感170、环境温度传感180以及控制处理单元，控制处理单元分别与光电传感器110、第一反射光传感器120、第二反射光传感器130、每一二极体温度传感器140、每一二极体驱动电路温度传感器150、冷却液入口温度传感器160a、冷却液出口温度传感器160b、环境湿度传感170以及环境温度传感180连接。光电传感器110设置在靠近稀土类元素掺杂光纤10的输入端11的位置，具体地，光电传感器110设置在靠近稀土类元素掺杂光纤10与输出连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型智能自检光纤激光器，包括激光发生器以及对所述激光发生器输出的信号光进行放大并输出的稀土类元素掺杂光纤，其特征在于，还包括：一设置在靠近所述稀土类元素掺杂光纤的输入端的位置的用于通过检测包层中的散射进行监控激光器发生器的输出功率的光电传感器；一设置在靠近所述稀土类元素掺杂光纤的输出端的位置的用于监控激光与加工物相互作用产生的反射光的第一反射光传感器；一设置在靠近所述激光发生器的激光腔的位置的用于监控激光器光腔的非正常情况的第二反射光传感器；以及一分别与所述光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器连接的控制处理单元，当所述光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器中任一传感器监控到故障时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作。

【技术特征摘要】
1.一种新型智能自检光纤激光器，包括激光发生器以及对所述激光发生器输出的信号光进行放大并输出的稀土类元素掺杂光纤，其特征在于，还包括：一设置在靠近所述稀土类元素掺杂光纤的输入端的位置的用于通过检测包层中的散射进行监控激光器发生器的输出功率的光电传感器；一设置在靠近所述稀土类元素掺杂光纤的输出端的位置的用于监控激光与加工物相互作用产生的反射光的第一反射光传感器；一设置在靠近所述激光发生器的激光腔的位置的用于监控激光器光腔的非正常情况的第二反射光传感器；以及一分别与所述光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器连接的控制处理单元，当所述光电传感器、第一反射光传感器以及第二反射光传感器中任一传感器监控到故障时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作。2.如权利要求1所述的新型智能自检光纤激光器，其特征在于，还包括若干分别与所述光纤激光器中的每一二极体呈一一对应关系的二极体温度传感器，每一二极体温度传感器分别与所述控制处理单元连接且用于实时监控与其相对应的二极体的工作温度；当任意一二极体温度传感器监控到二极体的工作温度超出正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。3.如权利要求1所述的新型智能自检光纤激光器，其特征在于，还包括若干分别与所述光纤激光器中的每一二极体驱动电路呈一一对应关系的二极体驱动电路温度传感器，每一二极体驱动电路温度传感器分别与所述控制处理单元连接且用于实时监控与其相对应的二极体驱动电路板的工作温度；当任意一二极体驱动电路温度传感器监控到二极体驱动电路板的工作温度超出
\t正常阀值时，所述控制处理单元控制所述激光发生器停止工作并报错。4.如权利要求1所述的新型智能自检光纤激光器，其特征在于，还包括一设置在所述光纤激光器的冷却液入口处且与所述控制处理单元连接的用于监控冷却液温度的冷却液入口温度传感器和一设置在所述光纤激光器的冷却液出口处且与所述控制处理单元连接的用于监控冷却液温度的冷却液出口温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建武，刘进辉，韦熙，胡露绮，周逸铣，徐俊，
申请(专利权)人：光惠上海激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31