【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光器安全连锁，具体地说涉及一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统及使用方法。
技术介绍
1、脉冲激光器在微加工、诊断、测距等领域有广泛的应用，目前，脉冲激光器中通常采用通过光电探测器加峰值保持电路探测平均功率的方式进行安全联锁，该方式存在响应速度较慢，且在偶发掉脉冲情况下存在无法响应的问题，掉脉冲可能会导致激光器损坏，因此，现有技术无法满足严格保护激光器的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术的种种不足，现提出一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统及使用方法，以解决现有技术中存在的因响应速度慢或偶发掉脉冲无法响应，导致激光器损坏的技术问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，包括：
3、电脉冲信号产生及放大组件，其对脉冲激光器输出的光脉冲信号进行取样并转换为电脉冲信号，并对电脉冲信号进行放大；
4、功率阈值电平及计时信号产生组件，其分别输出阈值电平、功率计时到达信号以及频率计时到达信号；
5、波形整形模块，其与电脉冲信号产生及放大组件以及功率阈值电平及计时信号产生组件连接，用于接收对放大后的电脉冲信号以及阈值电平，输出2路相同的整形脉冲信号；
6、脉冲频率输出组件，其与波形整形模块以及功率阈值电平及计时信号产生组件连接，1路整形脉冲信号进入所述脉冲频率输出组件，当频率计时到达信号来临时，所述脉冲频率输出组件输出当前频率值；
7、以及联锁信号产生组件，其与波形整形模块以及功率
8、本技术方案进一步设置为，所述电脉冲信号产生及放大组件包括取样镜、光电探测器以及信号放大器，所述取样镜位于脉冲激光器输出的光脉冲信号的传输光路上，所述光脉冲信号经所述取样镜形成取样光脉冲信号，所述光电探测器位于取样光脉冲信号的传输光路上，信号放大器的输入端与光电探测器的输出端连接。
9、本技术方案进一步设置为，所述功率阈值电平及计时信号产生组件包括功率阈值及计时设置模块、功率阈值电平产生模块、功率计时模块以及频率计时模块，功率阈值及计时设置模块的输出端分别与功率阈值电平产生模块的输入端、功率计时模块的输入端以及频率计时模块的输入端连接，所述功率阈值电平产生模块输出阈值电平，所述功率计时模块输出功率计时到达信号，所述频率计时模块输出频率计时到达信号。
10、本技术方案进一步设置为，所述功率计时模块以及所述频率计时模块均与时钟源连接。
11、本技术方案进一步设置为，所述脉冲频率输出组件包括第一计数器，第一计数器的输入端分别与波形整形模块的输出端、频率计时模块的输出端连接。
12、本技术方案进一步设置为，所述联锁信号产生组件包括第二计数器以及联锁信号产生模块，第二计数器的输入端分别与波形整形模块的输出端、功率计时模块的输出端连接，第二计数器的输出端与联锁信号产生模块的输入端连接。
13、第二方面，本专利技术提供一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统的使用方法，包括如下步骤：
14、s100、脉冲激光器输出光脉冲信号，光脉冲信号经电脉冲信号产生及放大组件进行取样并转换为放大的电脉冲信号；
15、s200、功率阈值电平及计时信号产生组件接收功率阈值信息并输出阈值电平，放大后的电脉冲信号与阈值电平输入波形整形模块进行比较，输出2路相同的整形脉冲信号；
16、s300、1路整形脉冲信号进入脉冲频率输出组件，功率阈值电平及计时信号产生组件接收频率计时信息并输出频率计时到达信号，当频率计时到达信号来临时，脉冲频率输出组件的当前频率值为脉冲频率值，脉冲频率值显示于控制终端；
17、s400、另1路整形脉冲信号进入所述联锁信号产生组件，功率阈值电平及计时信号产生组件接收功率计时信息并输出功率计时到达信号，当功率计时到达信号来临时，基于预设功率值，判断联锁信号产生组件的当前功率值是否正常，根据判断结果输出联锁信号。
18、进一步地，s200中，放大后的电脉冲信号与阈值电平输入波形整形模块进行比较，具体为：
19、若电脉冲信号的幅值最大值均低于阈值电平，则输出低电平信号作为整形脉冲信号；若电脉冲信号的幅值最大值均高于阈值电平，则输出与电脉冲信号频率相同的整形脉冲信号；若电脉冲信号的部分幅值最大值低于阈值电平，则输出低于电脉冲信号频率的整形脉冲信号。
20、进一步地，s400中，基于预设功率值，判断联锁信号产生组件的当前功率值是否正常，根据判断结果输出联锁信号，具体为：
21、若当前功率值不小于预设功率值，则输出低电平信号作为连锁信号；若当前功率值小于预设功率值，则输出高电平信号作为连锁信号。
22、进一步地，所述功率阈值信息依据脉冲激光器的输出光功率匹配设置，所述功率计时信息为功率不满足时进行安全联锁的响应时间，所述频率计时信息为脉冲激光器的频率测量时间。
23、本专利技术的有益效果是：
24、通过设置功率阈值电平及计时信号产生组件以及波形整形模块，实现阈值电平比较，通过设置脉冲频率输出组件以及联锁信号产生组件，实现将功率异常和频率异常都转换为脉冲信号的计数异常，实时监测光脉冲信号的频率及功率情况，从而产生快响应安全联锁信号，可满足严格保护激光器的要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述电脉冲信号产生及放大组件包括取样镜、光电探测器以及信号放大器，所述取样镜位于脉冲激光器输出的光脉冲信号的传输光路上，所述光脉冲信号经所述取样镜形成取样光脉冲信号，所述光电探测器位于取样光脉冲信号的传输光路上，信号放大器的输入端与光电探测器的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述功率阈值电平及计时信号产生组件包括功率阈值及计时设置模块、功率阈值电平产生模块、功率计时模块以及频率计时模块，功率阈值及计时设置模块的输出端分别与功率阈值电平产生模块的输入端、功率计时模块的输入端以及频率计时模块的输入端连接，所述功率阈值电平产生模块输出阈值电平，所述功率计时模块输出功率计时到达信号，所述频率计时模块输出频率计时到达信号。
4.根据权利要求3所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述功率计时模块以及所述频率计时模块均与时钟源连接。
5.根据权利
6.根据权利要求3或4所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述联锁信号产生组件包括第二计数器以及联锁信号产生模块，第二计数器的输入端分别与波形整形模块的输出端、功率计时模块的输出端连接，第二计数器的输出端与联锁信号产生模块的输入端连接。
7.一种采用如权利要求1-6任一所述的脉冲激光器的快响应安全联锁系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统的使用方法，其特征在于，S200中，放大后的电脉冲信号与阈值电平输入波形整形模块进行比较，具体为：
9.根据权利要求7所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统的使用方法，其特征在于，S400中，基于预设功率值，判断联锁信号产生组件的当前功率值是否正常，根据判断结果输出联锁信号，具体为：
10.根据权利要求7所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统的使用方法，其特征在于，所述功率阈值信息依据脉冲激光器的输出光功率匹配设置，所述功率计时信息为功率不满足时进行安全联锁的响应时间，所述频率计时信息为脉冲激光器的频率测量时间。
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述电脉冲信号产生及放大组件包括取样镜、光电探测器以及信号放大器，所述取样镜位于脉冲激光器输出的光脉冲信号的传输光路上，所述光脉冲信号经所述取样镜形成取样光脉冲信号，所述光电探测器位于取样光脉冲信号的传输光路上，信号放大器的输入端与光电探测器的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述功率阈值电平及计时信号产生组件包括功率阈值及计时设置模块、功率阈值电平产生模块、功率计时模块以及频率计时模块，功率阈值及计时设置模块的输出端分别与功率阈值电平产生模块的输入端、功率计时模块的输入端以及频率计时模块的输入端连接，所述功率阈值电平产生模块输出阈值电平，所述功率计时模块输出功率计时到达信号，所述频率计时模块输出频率计时到达信号。
4.根据权利要求3所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述功率计时模块以及所述频率计时模块均与时钟源连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种脉冲激光器的快响应安全联锁系统，其特征在于，所述脉冲频率输出组件包括第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王深圳，向祥军，王超，李剑彬，苏东，陈文棋，党钊，陈骥，陈德怀，赖贵友，唐海波，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：
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