一种用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路及方法技术

本公开涉及一种用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路及方法。该电路包括采样与放大单元、阈值电压剔除单元、光能量获得单元、极性变换单元、预警单元和控制单元。通过采用采样与放大单元实时采样流过半导体激光器的电流，得到对应的采样电压后依次经过阈值电压剔除单元、光能量获得单元和极性变换单元的处理，得到某一时间段对应的半导体激光器的光脉冲能量，再通过预警单元根据预先设置的半导体激光器的激光能量设定值判断出该半导体激光器的激光能量是否超标。该电路体积小、成本低，可以直接设置在半导体激光器中，解决了现有半导体激光设备不易将功率计或能量计直接集成到其内部的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路及方法
本公开涉及一种用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，同时也涉及相应的预警方法，属于半导体激光器

技术介绍
半导体激光器在使用时，在很多场合下都需要实时检测并判断其输出的激光脉冲能量是否超出激光脉冲能量设定值，若超出激光脉冲能量设定值，需要及时进行报警，以便及时关断半导体激光器。现有技术中，通常采用功率计或能量计测量半导体激光器输出的激光脉冲能量，并判断该激光脉冲能量是否超出激光脉冲能量设定值。这些方法的好处是测量结果准确、真实、可靠，但功率计或能量计的体积较大且成本较高，而且存在和控制电路通信的问题，需要半导体激光设备本身有足够的空间进行安装，而现有的半导体激光设备（包括但不限于半导体激光美容设备和半导体激光加工设备等）在很多情况下，存在不易直接将功率计或能量计安装到其内部的问题。如果将功率计或能量计安装在半导体激光设备的外部，不仅增加了半导体激光设备的体积，还影响了其整体上的美观性。
技术实现思路
本公开所要解决的首要技术问题在于提供一种用于半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于包括采样与放大单元、阈值电压剔除单元、光能量获得单元、极性变换单元、预警单元和控制单元，所述采样与放大单元一方面连接外部的半导体激光器的恒流驱动电路，另一方面连接所述阈值电压剔除单元，所述阈值电压剔除单元连接所述光能量获得单元，所述光能量获得单元分别连接所述极性变换单元与所述控制单元，所述极性变换单元、所述控制单元分别连接所述预警单元；/n所述采样与放大单元，用于采样流过半导体激光器的电流，得到对应的采样电压；/n所述阈值电压剔除单元，用于消除采样电压中的半导体激光器的阈值电压，得到半导体激光器的激光功率电压值；/n所述光能量获得单元，...

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于包括采样与放大单元、阈值电压剔除单元、光能量获得单元、极性变换单元、预警单元和控制单元，所述采样与放大单元一方面连接外部的半导体激光器的恒流驱动电路，另一方面连接所述阈值电压剔除单元，所述阈值电压剔除单元连接所述光能量获得单元，所述光能量获得单元分别连接所述极性变换单元与所述控制单元，所述极性变换单元、所述控制单元分别连接所述预警单元；
所述采样与放大单元，用于采样流过半导体激光器的电流，得到对应的采样电压；
所述阈值电压剔除单元，用于消除采样电压中的半导体激光器的阈值电压，得到半导体激光器的激光功率电压值；
所述光能量获得单元，用于根据半导体激光器的激光功率电压值，获得某一时间段对应的半导体激光器的光脉冲能量；
所述预警单元，用于根据控制单元设置的半导体激光器的激光能量设定值，判断某一时间段的半导体激光器的光脉冲能量是否超标。


2.如权利要求1所述的用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于：
所述采样与放大单元包括采样电阻、第一电阻、第二电阻、同相运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电压跟随器；所述采样电阻的一端分别连接所述恒流驱动电路的输出端与所述第一电阻的一端，所述采样电阻的另一端接地，所述第一电阻的另一端连接所述同相运算放大器的正相输入端，所述同相运算放大器的反相输入端与地之间串联所述第二电阻，所述同相运算放大器的反相输入端与输出端之间并联所述第三电阻，所述同相运算放大器的输出端与所述第一电压跟随器的正相输入端之间串联所述第四电阻，所述第一电压跟随器的反相输入端与输出端之间并联所述第五电阻。


3.如权利要求2所述的用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于：
所述第一电阻的阻值等于所述第二电阻与所述第三电阻并联后的阻值。


4.如权利要求2所述的用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于：
所述阈值电压剔除单元包括阈值电压调节模块和阈值电压剔除模块，所述阈值电压调节模块连接所述阈值电压剔除模块，所述阈值电压剔除模块连接所述第一电压跟随器的输出端。


5.如权利要求4所述的用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于：
所述阈值电压调节模块包括电位器、第二十二电阻、第二电压跟随器和第六电阻；所述电位器的一端连接电源电压，所述电位器的中间端分别连接所述第二十二电阻的一端、所述第二电压跟随器的正相输入端，所述电位器的余下端及所述第二十二电阻的另一端分别接地，所述第二电压跟随器的反相输入端与输出端之间并联所述第六电阻。


6.如权利要求5所述的用于半导体激光器脉冲能量限制的预警电路，其特征在于：
所述阈值电压剔除模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、减法器、第十一电阻、第十二电阻和第三电压跟随器；所述第七电阻的一端连接所述第二电压跟随器的输出端，所述第七电阻的另一端分别连接所述第九电阻的一端、所述减法器的反相输入端，所述第九电阻的另一端分别连接所述第十一电阻的一端、所述减法器的输出端，所述第八电阻的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德龙，
申请(专利权)人：北京瑞通科悦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11