基于模数轨迹控制的激光器预热方法

摘要

基于模数轨迹控制的激光器预热方法属于激光应用技术领域；该方法首先确定激光管每换一个模所需要的温度变化值，尔后确定稳频转换点的温度以及激光管初始温度，根据以上数据，规划激光管预热模数轨迹，在特定时间点上监测激光器预热阶段的换模数M与轨迹上的模数点Ni(i＝0，1，2...n)的差值，其中n为激光管从开始预热到完成预热需要走过的模数值，控制器根据二者差值调整激光器的加热电压，使M的值与Ni的值保持相等，激光器的模数计数值M＝n时预热完成，即可进入到稳频控制阶段；该方法可以降低预热过程中对于温度实时测量的要求，有利于精确判断稳频转换点，增强激光器的稳频精确度。

主权项

一种基于模数轨迹控制的激光器预热方法，其特征是：该方法步骤如下：(1)激光管自然预热至热平衡状态，该状态下激光管的温度为Tb，在此期间记录激光管的温度T、出射的双频激光的光功率P1和P2以及功率差ΔP＝P1‑P2；(2)根据功率差ΔP与温度T之间的关系，计算出激光管每换一个模升高的温度Tδ；(3)确定激光器的稳频控制点温度Tset，且Tset＞Tb；(4)开启激光器，测量激光管初始温度T0，并根据T0和Tset规划激光管预热过程的模数轨迹曲线，该曲线上的整数模数点Ni与相应的时间点ti由以下公式进行描述： N i = T set - T 0 T δ ( 1 - e - t i / t c ) 式中：i＝0，1，2...n，n为激光管从开始预热到完成预热需要走过的模数值，tc为预热时间常数，且tc＞0；(5)激光器进入预热过程，根据ΔP的变化情况记录激光器的换模数量M；(6)在时间点ti上监测M与Ni之间的差值，并将差值输入到控制器中，控制器根据此差值调整加热电压Vh的大小，使得M的值与Ni的值保持相等；当换模数量M＝n时，激光器预热过程结束，进入稳频控制阶段。