一种连续光纤激光器前向光检测方法技术

本发明专利技术公开了一种连续光纤激光器前向光检测方法，包括：S1：获取调制信号的首个上升沿，并生成启动信号；S2：基于所述启动信号获取第一信号和第二信号；S3：重复S1‑S2获取多组所述第一信号和多组所述第二信号；S4：基于多组所述第一信号和多组所述第二信号生成检测结果。本发明专利技术通过改进采集信号的方法，以调制信号、用于控制激光器输出的输出电流和位于CPS与合束器之间的光纤光功率信号作为检测目标，有效地避免了反射光、环境光等干扰光对检测结果造成干扰的问题的同时，将代表输出电流大小的第一信号作为前置判定条件，判断代表光纤光功率信号大小的第二信号的有效性，有效地避免了采集信号有误造成检测结果有误的问题，降低了误检率。

【技术实现步骤摘要】
一种连续光纤激光器前向光检测方法
本专利技术涉及激光功率检测
，具体涉及一种连续光纤激光器前向光检测方法。
技术介绍
连续光纤激光器通过纤细的光纤输出高密度的能量，一般会使用监控装置监控激光器的光强度。当激光能量不满足标准时触发控制器停止激光器输出，防止光纤烧毁。连续光纤激光器伴随着近年来的高输出化而在激光加工领域中使用。激光器实际应用于金属切割、焊接等领域时，激光输出是受外部调制信号控制的，激光输出是在连续输出与脉冲输出(0-20KHz)之间随机切换的；激光能量也会随激光输出的频率和占空比变化。为保证设备安全，需要对输出功率进行监控，以保证采集到激光输出的光强异常时能够控制激光器停止工作。而现有的激光功率检测方法由于干扰光、激光出光状态为无规律快速变化以及检测死区的影响，具有易受外部环境影响、误检率较高的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种连续光纤激光器前向光检测方法，通过改进信号采集方式以及检测方法，解决了传统的激光功率检测方法易受外部环境影响、误检率较高的问题。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为采用一种连续光纤激光器前向光检测方法，包括：S1：获取调制信号的首个上升沿，并生成启动信号；S2：基于所述启动信号获取第一信号和第二信号；S3：重复S1-S2获取多组所述第一信号和多组所述第二信号；S4：基于多组所述第一信号和多组所述第二信号生成检测结果。可选地，所述S4包括：S41：获取存储单元的第一参考值和第二参考值；S42：对所述第一信号处理并生成前置判定信号；S43：基于所述前置判定信号和所述第一参考值判定所述第二信号的有效性；S44：在所述第二信号判定有效的情况下，基于所述第二信号和所述第二参考值生成检测结果。可选地，所述S42包括：S421：剔除多组所述第一信号中存在畸变的所述第一信号；S422：对剩余的多组所述第一信号进行均值计算并生成所述前置判定信号。可选地，所述S44包括：S441：在所述第二信号判定有效的情况下，基于多组所述第二信号获取数值最大的所述第二信号；S442：基于所述数值最大的第二信号和所述第二参考值生成检测结果。可选地，所述S442包括：在所述第二信号的电压值大于所述第二参考值的情况下，所述检测结果为输出正常；在所述第二信号的电压值小于所述第二参考值的情况下，所述检测结果为输出异常并通过微处理单元控制所述激光器停止工作。可选地，所述S43包括：在所述前置判定信号的电压值大于所述第一参考值的情况下，所述第二信号判定有效；在所述前置判定信号的电压值小于所述第一参考值的情况下，所述第二信号判定无效。可选地，所述S1包括：S11：基于所述微处理单元获取调制信号的上升沿；S12：所述微处理单元基于所述上升沿开启延时单元；S13：在所述延时单元完成一次计时后，所述微处理单元生成启动信号。可选地，所述S2包括：S21：基于所述启动信号开启第一检测单元和第二检测单元；S22：基于所述第一检测单元生成所述第一信号的同时，所述第二检测单元生成所述第二信号。可选地，所述第一检测单元为电流检测传感器，所述电流检测传感器生成所述第一信号包括以下步骤：基于所述电流检测传感器的采样电阻将输出电流转化为电压信号；基于所述电流检测传感器的运算放大电路将所述电压信号转换，并作为所述第一信号传输至所述微处理单元。可选地，所述第二检测单元为前向光检测传感器，所述前向光检测传感器生成所述第二信号包括以下步骤：基于所述前向光检测传感器的光电二极管将光纤的散射光转换为电压信号，将所述电压信号作为所述第二信号传输至所述微处理单元。本专利技术的首要改进之处为提供的连续光纤激光器前向光检测方法，通过改进采集信号的方法，以调制信号、用于控制激光器输出的输出电流和位于CPS与合束器之间的光纤光功率信号作为检测目标，有效地避免了反射光、环境光等干扰光对检测结果造成干扰的问题的同时，将代表输出电流大小的第一信号作为前置判定条件，判断代表光纤光功率信号大小的第二信号的有效性，有效地避免了采集信号有误造成检测结果有误的问题，降低了误检率。并且，通过延时检测的方式，避免了采集时间点落入检测死区内，在初始检测时降低了采集到有误信号的可能，进一步降低了误检率。附图说明图1是本专利技术的连续光纤激光器前向光检测方法的简化流程图；图2是本专利技术的生成启动信号的简化流程图；图3是本专利技术的生成第一信号和第二信号的简化流程图；图4是本专利技术的生成检测结果的简化流程图；图5是本专利技术的生成前置判定信号的简化流程图；图6是本专利技术的生成检测结果的简化模块连接图；图7是本专利技术的第一检测单元的简化电路连接图；图8是本专利技术的第二检测单元的简化装置连接图；和图9是本专利技术的微处理单元的简化模块连接图。附图标记列表1：微处理单元2：延时单元3：第一检测单元4：第二检测单元5：存储单元具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，一种连续光纤激光器前向光检测方法，其特征在于，包括：S1：基于微处理单元1获取调制信号的首个上升沿，并生成启动信号；S2：基于所述启动信号控制第一检测单元3和第二检测单元4获取第一信号和第二信号；其中，第一信号被定义为表征输出电流的大小，第二信号被定义为表征光纤输出光功率的大小。具体的，输出电流用于控制激光输出状态。本专利技术通过改进采集信号的方法，以调制信号、用于控制激光器输出的输出电流和位于CPS与合束器之间的光纤输出光功率信号作为检测目标，有效地避免了反射光、环境光等干扰光对检测结果造成干扰的问题。S3：重复S1-S2获取多组所述第一信号和多组所述第二信号；具体的，采集第一信号和第二信号的次数可以根据光纤激光器的参数改变灵活设置，影响采集次数的主要因素有光纤激光器的信号周期、脉冲占空比等。具体的，为保证检测结果的可靠性，生成一次检测结果所需要的采集次数不少于10次。进一步的，完成采集的第一信号和第二信号存储于寄存器内，存储单元5包括微处理单元1内的寄存器和flash存储器。寄存器用于存储即时采集的信号数据和进行指令寄存，flash存储器作为非易失性存储器，用于存储第一参考值和第二参考值。更进一步的，若未采集完生成一次检测结果所需要的多组信号时调制信号已经变为低电平，则微处理单元1能够通过检测调制信号由高电平变为低电平时的下降沿，控制第一检测单元3和第二检测单元4关闭，直至调制信号重新产生由低电平变为高电平时的上升沿，微处理单元1重新基于上升沿生成启动信号并完成剩余的采集次数。同时通过调用全部属于本次检测的储存于存储单元5内的多组第一信号和第二信号生成本次检测结果。S4：微处理单元1基于多组所述第一信号和多组所述第二信号生成检测结果。其中，如图9所示，微处理单元1可以是ARM微处理器，第一检测单元3和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续光纤激光器前向光检测方法，其特征在于，包括：/nS1：获取调制信号的首个上升沿，并生成启动信号；/nS2：基于所述启动信号获取第一信号和第二信号；/nS3：重复S1-S2获取多组所述第一信号和多组所述第二信号；/nS4：基于多组所述第一信号和多组所述第二信号生成检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续光纤激光器前向光检测方法，其特征在于，包括：
S1：获取调制信号的首个上升沿，并生成启动信号；
S2：基于所述启动信号获取第一信号和第二信号；
S3：重复S1-S2获取多组所述第一信号和多组所述第二信号；
S4：基于多组所述第一信号和多组所述第二信号生成检测结果。


2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述S4包括：
S41：获取存储单元(5)的第一参考值和第二参考值；
S42：对所述第一信号处理并生成前置判定信号；
S43：基于所述前置判定信号和所述第一参考值判定所述第二信号的有效性；
S44：在所述第二信号判定有效的情况下，基于所述第二信号和所述第二参考值生成检测结果。


3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述S42包括：
S421：剔除多组所述第一信号中存在畸变的所述第一信号；
S422：对剩余的多组所述第一信号进行均值计算并生成所述前置判定信号。


4.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述S44包括：
S441：在所述第二信号判定有效的情况下，基于多组所述第二信号获取数值最大的所述第二信号；
S442：基于所述数值最大的第二信号和所述第二参考值生成检测结果。


5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述S442包括：
在所述第二信号的电压值大于所述第二参考值的情况下，所述检测结果为输出正常；
在所述第二信号的电压值小于所述第二参考值的情况下，所述检测结果为输出异常并通过微处理单元(1)控制所述激光器停止工作。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李儒，梁小宝，李琦，唐许，
申请(专利权)人：四川思创优光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51