【技术实现步骤摘要】
本申请涉及fpga（field-programmable gate array，现场可编程门阵列）芯片开发和激光控制，特别是涉及一种基于声光偏转器的激光控制系统、方法、计算机设备和存储介质。
技术介绍
1、传统激光控制方式包括运动板卡控制、微控制器单元控制、数字信号处理器控制、激光控制软件控制等，但都各有缺点。基于激光光束偏转响应时间慢的特点，传统激光控制系统中的振镜和压电陶瓷电机开发都存在周期长、稳定性差、激光光束控制不够灵活的缺陷，对于较小尺寸的快速控制的响应时间较高，精度都较低，因此小尺寸加工精度难以实现。
2、传统aod（acousto optical deflectors，声光偏转器）控制有软件控制和硬件控制两种，软件控制实现路径坐标规划比较困难，硬件控制控制速率低，程序达不到纳秒级别的响应速度。对于相应的传统fpga开发，需要编程人员掌握晦涩难懂的硬件语言，对编程人员基本素质要求较高。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高精度、高响应、开发周期快、具有并行处理、可对特定路径规划位置坐标的基于声光偏转器的激光控制系统、方法、计算机设备和存储介质。
2、第一方面，本申请提供了一种基于声光偏转器的激光控制系统，该系统包括：
3、上位工控机，用于生成激光控制数据集，激光控制数据集包括路径规划频率数据集、幅值数据集和啁啾变焦数据集，并将激光控制数据集传输至数据处理模块；
4、激光设备，用于出射激光脉冲，并基于
5、数据处理模块，包括高速数字输入/输出板卡和现场可编程门阵列芯片，用于对激光控制数据集进行进制转换，将进制转换后的激光控制数据集传输至声光偏转器；输出门控信号接收的同步信号，并匹配已传输的进制转换后的激光控制数据集；
6、声光偏转器，用于基于进制转换后的激光控制数据集调节频率、幅值和啁啾，控制激光脉冲；
7、接口电路模块，与上位工控机、激光设备、数据处理模块、声光偏转器连接。
8、在其中一个实施例中，上位工控机采用直接内存访问及先进先出的方法将激光控制数据集传输至现场可编程门阵列芯片。
9、在其中一个实施例中，现场可编程门阵列芯片搭载于高速数字输入/输出板卡上。
10、在其中一个实施例中，现场可编程门阵列芯片内部包括采用实验虚拟仪器工程平台及现场可编程门阵列开发的数据处理电路，数据处理电路用于对激光控制数据集进行数据存储、数据进制转换和数据传输。
11、在其中一个实施例中，现场可编程门阵列芯片内部还包括数据读取存储状态机、数据转换发送状态机、数据利用状态机、激光模式切换状态机和激光延时匹配状态机；其中，数据读取存储状态机用于传输激光控制数据集并存储于现场可编程门阵列芯片中，数据转换发送状态机用于对激光控制数据集进行进制转换，数据利用状态机用于对现场可编程门阵列芯片中存储的激光控制数据集进行间隔读取，激光模式切换状态机用于切换激光设备的模式；激光延时匹配状态机用于时序匹配。
12、在其中一个实施例中，接口电路模块包括采用高速串行计算机扩展总线标准的第一接口以及采用目标引脚数量的第二接口。
13、第二方面，本申请还提供了一种基于声光偏转器的激光控制方法，该方法包括：
14、产生激光控制数据集，并将激光控制数据集传输至数据处理模块；其中激光控制数据集包括路径规划频率数据集、幅值数据集和啁啾变焦数据集，数据处理模块包括高速数字输入/输出板卡和现场可编程门阵列芯片；
15、对激光控制数据集进行进制转换，并将进制转换后的激光控制数据集传输至声光偏转器；
16、生成门控信号和门控信号的同步信号；
17、将门控信号的同步信号传输至数据处理模块，匹配已传输的进制转换后的激光控制数据集；
18、基于进制转换后的激光控制数据集调节声光偏转器的频率、幅值和啁啾；
19、发射激光脉冲，根据已调节的声光偏转器控制激光脉冲。
20、在其中一个实施例中，对激光控制数据集进行进制转换之前还包括将激光控制数据集存储至数据处理模块。
21、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
22、产生激光控制数据集，并将激光控制数据集传输至数据处理模块；其中激光控制数据集包括路径规划频率数据集、幅值数据集和啁啾变焦数据集，数据处理模块包括高速数字输入/输出板卡和现场可编程门阵列芯片；
23、对激光控制数据集进行进制转换，并将进制转换后的激光控制数据集传输至声光偏转器；
24、生成门控信号和门控信号的同步信号；
25、将门控信号的同步信号传输至数据处理模块，匹配已传输的进制转换后的激光控制数据集；
26、基于进制转换后的激光控制数据集调节声光偏转器的频率、幅值和啁啾；
27、发射激光脉冲，根据已调节的声光偏转器控制激光脉冲。
28、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
29、产生激光控制数据集，并将激光控制数据集传输至数据处理模块；其中激光控制数据集包括路径规划频率数据集、幅值数据集和啁啾变焦数据集，数据处理模块包括高速数字输入/输出板卡和现场可编程门阵列芯片；
30、对激光控制数据集进行进制转换，并将进制转换后的激光控制数据集传输至声光偏转器；
31、生成门控信号和门控信号的同步信号；
32、将门控信号的同步信号传输至数据处理模块，匹配已传输的进制转换后的激光控制数据集；
33、基于进制转换后的激光控制数据集调节声光偏转器的频率、幅值和啁啾；
34、发射激光脉冲，根据已调节的声光偏转器控制激光脉冲。
35、上述基于声光偏转器的激光控制系统、方法、计算机设备和存储介质，通过上位工控机生成激光控制数据集，所述激光控制数据集包括路径规划频率数据集、幅值数据集和啁啾变焦数据集，并将所述激光控制数据集传输至数据处理模块；激光设备出射激光脉冲，并基于门控信号输出同步信号；数据处理模块包括高速数字输入/输出板卡和现场可编程门阵列芯片，用于对所述激光控制数据集进行进制转换，将所述进制转换后的激光控制数据集传输至声光偏转器；输出门控信号接收的同步信号，并匹配已传输的进制转换后的激光控制数据集；声光偏转器基于进制转换后的激光控制数据集调节频率、幅值和啁啾，控制激光脉冲；接口电路模块，与上位工控机、激光设备、数据处理模块、声光偏转器连接。将labview（laborary virtual instrument engineering workbench，实验虚拟仪器工程平台）fpga与声光偏转器结合使用，获得具有高性能、高灵活性、高集成能力的激光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于声光偏转器的激光控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位工控机采用直接内存访问及先进先出的方法将所述激光控制数据集传输至所述现场可编程门阵列芯片。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片搭载于所述高速数字输入/输出板卡上。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片内部包括采用实验虚拟仪器工程平台及现场可编程门阵列开发的数据处理电路，所述数据处理电路用于对所述激光控制数据集进行数据存储、数据进制转换和数据传输。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片内部还包括数据读取存储状态机、数据转换发送状态机、数据利用状态机、激光模式切换状态机和激光延时匹配状态机；其中，所述数据读取存储状态机用于传输所述激光控制数据集并存储于所述现场可编程门阵列芯片中，所述数据转换发送状态机用于对所述激光控制数据集进行进制转换，所述数据利用状态机用于对所述现场可编程门阵列芯片中存储的激光控制数据集进行间隔读取，所述激光模式
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接口电路模块包括采用高速串行计算机扩展总线标准的第一接口以及采用目标引脚数量的第二接口。
7.一种基于声光偏转器的激光控制方法，其特征在于，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述激光控制数据集进行进制转换之前还包括将所述激光控制数据集存储至所述数据处理模块。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至8中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于声光偏转器的激光控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位工控机采用直接内存访问及先进先出的方法将所述激光控制数据集传输至所述现场可编程门阵列芯片。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片搭载于所述高速数字输入/输出板卡上。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片内部包括采用实验虚拟仪器工程平台及现场可编程门阵列开发的数据处理电路，所述数据处理电路用于对所述激光控制数据集进行数据存储、数据进制转换和数据传输。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片内部还包括数据读取存储状态机、数据转换发送状态机、数据利用状态机、激光模式切换状态机和激光延时匹配状态机；其中，所述数据读取存储状态机用于传输所述激光控制数据集并存储于所述现场可编程门阵列芯片中，所述数据转换发送状态机用于对所述激光控...
【专利技术属性】
技术研发人员：何江玲，樊乘煜，梁志敏，黄嘉，
申请(专利权)人：迈为技术珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。