一种激光器的脉冲波形调制系统技术方案

本发明专利技术涉及激光器领域，具体涉及一种激光器的脉冲波形调制系统，该脉冲波形调制系统包括：第一脉冲输入端，该第一脉冲输入端输入第一脉冲类型选择信号；第二脉冲输入端，该第二脉冲输入端输入第二脉冲类型选择信号；第三脉冲输入端，该第三脉冲输入端输入可变频率以及占空比的第三脉冲信号；异或门模块，该异或门模块的输入端分别与第一脉冲输入端和第二脉冲输入端连接，其输出端输出连续波使能信号；或门模块，该或门模块的输出端输出基础脉冲信号。本发明专利技术通过设计一种激光器的脉冲波形调制系统，通过使用可编程集成电路器件实现激光器脉冲的数字调制，大幅度减少脉冲信号调制过程中受干扰导致的不确定信因素。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器的脉冲波形调制系统
本专利技术涉及激光器领域，具体涉及一种激光器的脉冲波形调制系统。
技术介绍
激光器，尤其是高功率激光器在激光加工系统中，是必不可少的激光光源部件。目前的高功率激光加工已广泛涉及于激光切割、激光焊接、激光淬火、激光3D打印、激光清洗等众多领域。在众多的激光加工领域中，都要求激光器能生成或调制成其加工工艺所需的特定脉冲类型，常见的激光波形类型有：连续被、门脉冲、强脉冲、超脉冲等，具体参考图1，图1为激光器脉冲调制释义。例如，在激光金属切割工艺中就要求起刀的穿孔阶段，需要用到10KHz范围内的激光门脉冲或强脉冲以避免出现爆孔等问题。传统的激光器脉冲调制方式，主要通过复杂的分离电子元器件搭建组合逻辑电路实现，随着电子技术的发展，其缺点显现越来越明显，主要体现在如下方面：1、分离元器件搭建，外部电路结构复杂、带来不稳定性因素多；2、外部电路传输运算影响脉冲调制的实时性；3、分离元器件搭建功能单一，部分高级需求功能无法或难于实现等。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光器的脉冲波形调制系统，克服传统的激光器脉冲调制方式缺点显现越来越明显的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种激光器的脉冲波形调制系统，该脉冲波形调制系统包括：第一脉冲输入端，该第一脉冲输入端输入第一脉冲类型选择信号；第二脉冲输入端，该第二脉冲输入端输入第二脉冲类型选择信号；第三脉冲输入端，该第三脉冲输入端输入可变频率以及占空比的第三脉冲信号；异或门模块，该异或门模块的输入端分别与第一脉冲输入端和第二脉冲输入端连接，其输出端输出连续波使能信号；或门模块，该或门模块的输入端分别与异或门模块的输出端和第三脉冲输入端连接，其输出端输出基础脉冲信号。其中，较佳方案是：该第一脉冲输入端包括第一内部脉冲输入端、第一外部脉冲输入端和第一二选一数据选通器，该第一二选一数据选通器的输入端分别与第一内部脉冲输入端和第一外部脉冲输入端连接，其输出端与异或门模块的输入端连接。其中，较佳方案是：该第二脉冲输入端包括第二内部脉冲输入端、第二外部脉冲输入端和第二二选一数据选通器，该第二二选一数据选通器的输入端分别与第二内部脉冲输入端和第二外部脉冲输入端连接，其输出端与异或门模块的输入端连接。其中，较佳方案是：该第三脉冲输入端包括第三内部脉冲输入端、第三外部脉冲输入端和第三二选一数据选通器，该第三二选一数据选通器的输入端分别与第三内部脉冲输入端和第三外部脉冲输入端连接，其输出端与或门模块的输入端连接。其中，较佳方案是：该脉冲波形调制系统还包括脉冲内外控处理单元，该脉冲内外控处理单元分别与第一二选一数据选通器、第二二选一数据选通器和第三二选一数据选通器连接，控制第一二选一数据选通器的输出脉冲信号，以及第二二选一数据选通器的输出脉冲信号，以及第三二选一数据选通器的输出脉冲信号。其中，较佳方案是：该脉冲波形调制系统还包括：增强脉冲触发模块，该增强脉冲触发模块设置在第三脉冲输入端的输出端和与门模块的输出端之间，该增强脉冲触发模块生成原始增强脉冲信号；与门模块，该与门模块的输出端还与第二脉冲输入端或第一脉冲输入端连接，其输出端输出增强脉冲信号。其中，较佳方案是：该脉冲波形调制系统包括与增强脉冲触发模块的脉冲宽度限制模块，该脉冲宽度限制模块限制增强脉冲触发模块生成的原始增强脉冲信号的最大宽度范围。其中，较佳方案是：该异或门模块、或门模块、第一二选一数据选通器、第二二选一数据选通器和第三二选一数据选通器为可编程集成电路器件。其中，较佳方案是：该增强脉冲触发模块和与门模块为可编程集成电路器件。本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术通过设计一种激光器的脉冲波形调制系统，通过使用可编程集成电路器件实现激光器脉冲的数字调制，避免了使用复杂的PCB(印制电路板)板级复杂电路结构，大幅度减少脉冲信号调制过程中受干扰导致的不确定信因素；以及，使用可编程集成电路器件搭建，简单易行，可靠性高，还大幅提高电路传输运算过程中的实时性；以及，在可编程集成电路器件内部易于实现增强脉冲的同步触发生成、增强脉冲宽度的可设置特性，增强脉冲宽度的保护性控制算法等部分较复杂的高级需求；以及，大幅简化PCB板级电路的设计和绘制的复杂度和难度。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是现有技术激光器脉冲调制的示意图；图2是本专利技术脉冲波形调制系统的结构示意图；图3是图2的具体结构示意图；图4是本专利技术基于增强脉冲的脉冲波形调制系统的结构示意图；图5是图4的具体结构示意图；图6是本专利技术脉冲波形调制系统的结构示意图。具体实施方式现结合附图，对本专利技术的较佳实施例作详细说明。如图2和图3所示，本专利技术提供一种激光器的脉冲波形调制系统的优选实施例。一种激光器的脉冲波形调制系统，该脉冲波形调制系统包括第一脉冲输入端10、第二脉冲输入端20、第三脉冲输入端30、异或门模块200和或门模块300，该异或门模块200的输入端分别与第一脉冲输入端10和第二脉冲输入端20连接，该或门模块300的输入端分别与异或门模块200的输出端和第三脉冲输入端30连接。具体地，该第一脉冲输入端10输入第一脉冲类型选择信号；该第二脉冲输入端20输入第二脉冲类型选择信号；该第三脉冲输入端30输入可变频率以及占空比的第三脉冲信号；该异或门模块200的输出端输出连续波使能信号；该或门模块300的输出端输出基础脉冲信号。其中，第一脉冲类型选择信号和第二脉冲类型选择信号可以高电平信号或低电平信号。其中，通过第三脉冲信号的频率以及占空比，设置基础脉冲信号的频率以及占空比。其中，异或门是数字逻辑中实现逻辑异或的逻辑门。有多个输入端、1个输出端，多输入异或门可由2输入异或门构成。若两个输入的电平相异，则输出为高电平1；若两个输入的电平相同，则输出为低电平0。亦即，如果两个输入不同，则异或门输出高电平。在本实施例中，使用一个异或门模块200，利用第一脉冲类型选择信号和第二脉冲类型选择信号的特殊组成关系(如表格1)，巧妙地处理为连续波使能信号，即只需要在第一脉冲类型选择信号和第二脉冲类型选择信号的值不同时才使能输出连续波使能。表格2激光器脉冲类型脉冲类型第一脉冲类型选择信号第二脉冲类型选择信号连续波00门脉冲01强脉冲10超脉冲11其中，或门，又称或电路、逻辑和电路。如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做或门。或门有多个输入端，一个输出端，只要输入中有一个为高电平时(逻辑“1”)，输出就为高电平(逻辑“1”)；只有当所有的输入全为低电平(逻辑“0”)时，输出才为低电平(逻辑“0”)。在本实施例中，使用或门电路，将连续波使能信号和第三脉冲信号合成为基础脉冲信号，即连续波使能信号为“1”时，基础脉冲值始终为“1”；否则基础脉与第三脉冲信号变化相同。在本实施例中，并参考图2，该第一脉冲输入端10包括第一内部脉冲输入端11、第一外部脉冲输入端12和第一二选一数据选通器101，该第一二选一数据选通器101的输入端分别与第一内部脉冲输入端11和第一外部脉冲输入端12连接，其输出端与异或门模块200的输入端连接。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器的脉冲波形调制系统，其特征在于，该脉冲波形调制系统包括：第一脉冲输入端，该第一脉冲输入端输入第一脉冲类型选择信号；第二脉冲输入端，该第二脉冲输入端输入第二脉冲类型选择信号；第三脉冲输入端，该第三脉冲输入端输入可变频率以及占空比的第三脉冲信号；异或门模块，该异或门模块的输入端分别与第一脉冲输入端和第二脉冲输入端连接，其输出端输出连续波使能信号；或门模块，该或门模块的输入端分别与异或门模块的输出端和第三脉冲输入端连接，其输出端输出基础脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种激光器的脉冲波形调制系统，其特征在于，该脉冲波形调制系统包括：第一脉冲输入端，该第一脉冲输入端输入第一脉冲类型选择信号；第二脉冲输入端，该第二脉冲输入端输入第二脉冲类型选择信号；第三脉冲输入端，该第三脉冲输入端输入可变频率以及占空比的第三脉冲信号；异或门模块，该异或门模块的输入端分别与第一脉冲输入端和第二脉冲输入端连接，其输出端输出连续波使能信号；或门模块，该或门模块的输入端分别与异或门模块的输出端和第三脉冲输入端连接，其输出端输出基础脉冲信号。2.根据权利要求1所述的脉冲波形调制系统，其特征在于：该第一脉冲输入端包括第一内部脉冲输入端、第一外部脉冲输入端和第一二选一数据选通器，该第一二选一数据选通器的输入端分别与第一内部脉冲输入端和第一外部脉冲输入端连接，其输出端与异或门模块的输入端连接。3.根据权利要求2所述的脉冲波形调制系统，其特征在于：该第二脉冲输入端包括第二内部脉冲输入端、第二外部脉冲输入端和第二二选一数据选通器，该第二二选一数据选通器的输入端分别与第二内部脉冲输入端和第二外部脉冲输入端连接，其输出端与异或门模块的输入端连接。4.根据权利要求3所述的脉冲波形调制系统，其特征在于：该第三脉冲输入端包括第三内部脉冲输入端、第三外部脉冲输入端和第三二选一数据选通器，该第三二选一数据选通器的输入端分别与第三内部脉冲输...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，彭硕飞，詹敏，李建，陈根余，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44