一种激光器的控制方法及其装置的制造方法
一种激光器的控制方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器技术领域，更具体的说，特别涉及一种激光器的控制方法及其
目-Ο
【背景技术】
[0002]当前，在工业加工领域中常常要用到大功率激光，如图1所示，现有技术中的一般原理是采用输入的Q信号1 ‘来控制激光器3’输出激光束6 ‘，但是大功率激光器的研发技术难道大，特别是大功率的紫外激光器，具有研发技术难度大、实现大功率激光输出效果差、以及成本闻等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种效率高、碎片率低的激光器的控制方法及其装置。
[0004]为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为:
[0005]一种激光器的控制方法，包括以下步骤，
[0006]步骤S1，输入一路Q信号；
[0007]步骤S2，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号；
[0008]步骤S3，采用步骤S2中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束；
[0009]步骤S4，对步骤S3中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。
[0010]根据本发明的一优选实施例:所述步骤S4中合束后的激光束的功率为步骤S3中所产生的激光束的功率之和。
[0011]根据本发明的一优选实施例:所述步骤S2中的逻辑处理具体为，
[0012]步骤S21，采用双稳态D触发器对输入的一路Q信号进行分频，并对分频后的信号利用反相器进行反相；
[0013]步骤S22，采用两个两输入与门电路对经过双稳态D触发器分频后的信号、经过反相器反相后的信号与步骤S1中输入的一路Q信号作逻辑与处理，以产生至少两个信号脉宽相同、相位相差一个输入的Q信号周期的Q信号。
[0014]根据本发明的一优选实施例:还包括采用反相器对经过两输入与门电路逻辑处理后的至少两个Q信号进行反相处理。
[0015]本发明还提供一种实现上述的激光器的控制方法的装置，包括:
[0016]Q信号逻辑处理电路，用于对输入的一路Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号；
[0017]与Q信号逻辑处理电路的输出端连接的至少两个激光器，用于根据至少两个新的Q信号的控制发出激光束；
[0018]与至少两个激光器的激光束输出端连接的激光合束模块，用于对至少两个激光器发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。
[0019]根据本发明的一优选实施例:所述Q信号逻辑处理电路为正相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括，
[0020]双稳态D触发器，用于对输入的一路Q信号进行分频；
[0021]与双稳态D触发器输出端连接的第一反相器，用于对分频后的信号进行反相处理；
[0022]输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器的输出端连接的第一两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA
信号；
[0023]输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器输出端连接的第二两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB信号。
[0024]根据本发明的一优选实施例:所述双稳态D触发器的型号为SN74HCT273，所述第一反相器的型号为74HC04M,所述第一两输入与门电路和第二两输入与门电路的型号为74HC08D。
[0025]根据本发明的一优选实施例:所述Q信号逻辑处理电路为反相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括，
[0026]双稳态D触发器，用于对输入的一路Q信号进行分频；
[0027]与双稳态D触发器输出端连接的第一反相器，用于对分频后的信号进行反相处理；
[0028]输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器的输出端连接的第一两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA
信号；
[0029]输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器输出端连接的第二两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB
信号；
[0030]以及还包括设置于第一两输入与门电路输出端的第二反相器，以及设于第二两输入与门电路输出端的第三反相器。
[0031]根据本发明的一优选实施例:所述双稳态D触发器的型号为SN74HCT273，所述第一反相器、第二反相器和第三反相器的型号均为74HC04M，所述第一两输入与门电路和第二两输入与门电路的型号为74HC08D。
[0032]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明通过将一个Q信号转换成至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束，最后再将激光束进行合成，以形成大功率激光器，具有结构简单、方便使用且研发难度小、成本低的优点。
【附图说明】
[0033]图1为现有技术中激光器的控制方法的原理图。
[0034]图2为本发明激光器的控制装置的原理图。
[0035]图3为本发明中激光器的控制方法的流程图。
[0036]图4为本发明图3中步骤S2的具体流程图
[0037]图5为本发明激光器的控制装置中正相输出的Q信号逻辑处理电路的原理图。
[0038]图6为本发明激光器的控制装置中反相输出的Q信号逻辑处理电路的原理图。
[0039]图7为本发明激光器的控制装置中正相输出逻辑时序图。
[0040]图8为本发明激光器的控制装置中反相输出逻辑时序图。
【具体实施方式】
[0041]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0042]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0043]实施例一
[0044]参阅图2?图3所示，本实施例提供一种激光器的控制方法，包括以下步骤:
[0045]第一步,输入一路Q信号1 ;
[0046]第二步，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号QA、QB ;具体为:首先，采用双稳态D触发器对输入的一路Q信号1进行分频，并对分频后的信号利用反相器进行反相；然后，采用两个两输入与门电路对经过双稳态D触发器分频后的信号、经过反相器反相后的信号与步骤S1中输入的一路Q信号作逻辑与处理，以产生至少两个信号脉宽相同、相位相差一个输入的Q信号周期的Q信号QA、QB。
[0047]第三步，采用第二步中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束；
[0048]第四步，对第三步中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号1 一致；并且，合束后的激光束的功率为步骤S3中所产生的激光束的功率之和。
[0049]为了实现反相输出的控制，本实施例还包括采用反相器对经过两输入与门电路逻辑处理后的至少两个Q信号进行反相处理。
[0050]本实施例的原理在于:通过将一个Q信号转换成至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束，最后再将激光束进行合成，以形成大功率激光器，使本发明的方法整体具有构造简单、方便使用且研发难度小、成本低的优点。
[0051]一般的，本实施例是将一个Q信号转换成两个新的Q信号，当一 Q信号转成多个Q信号时，逻辑处理电路会相应的复杂。
[0052]实施例二
[0053]参阅图4所示，本实施例还提供一种实现实施例一的激光器的控制方法的装置，包括:
[0054]Q信号逻辑处理电路2，用于对输入的一路Q信号1进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号QA、QB ；
[0055]与Q信号逻辑处理电路2的输出端连接的至少两个激光器3、4，用于根据至少两个新的Q信号的控制发出激光束；
[0056]与至少两个激光器3、4的激光束输出端连接的激光合束模块5，用于对至少两个激光器QA、QB发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束6的频率和Q释放时间与输入的Q信号1 一致。
[0057]作为优选，本实施例中的激光合束模块5的合束过程为:把两束或多束激光通过光学镜片的合理分布，或反射或透射，或者反射透射组合，在物理上使多束激光合成一束激光的过程，该激光合束的方法可能有很多种，任意用一种能实现合束的光路设计都适合于本实施例的激光合束模块5。
[0058]参阅图5所不，本实施例中所述的Q信号逻辑处理电路2为正相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括:双稳态D触发器12,用于对输入的一路Qin信号ll(Qin信号11等同于Q信号1)进行分频；与双稳态D触发器12输出端连接的第一反相器14，用于对分频后的信号进行反相处理；输入端分别与输入的一路Qin信号11、第一反相器14的输出端连接的第一两输入与门电路16,用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QA信号17 ;输入端分别与输入的一路Qin信号11、双稳态D触发器12输出端连接的第二两输入与门电路18，用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QB信号19。
[0059]该Q信号逻辑处理电路2的原理为:Qin信号11输入到双稳态D触发器12的CLK端，即在双稳态D触发器12的Q输出端可以得到Qin信号11被分频后的Q1信号13，Q1信号13经第一反相器14进行倒相得到Q2信号15，Q2信号15输入到第一两输入与门16的其中一输入端，Qin信号11输入到第一两输入与门16另一输入端，即在第一两输入与门16的输出端得到Qin信号11的2倍周期且脉宽与Qin信号11相等的QA信号17 。
[0060]而Q1信号13输入到第二两输入与门18的其中一输入端，Q信号11输入到第二两输入与门18另一输入端，即在第二两输入与门18的输出端得到Q信号11的2倍周期且脉宽与Q信号11相等的相位滞后于Q信号11 一个信号周期的QB信号19。
[0061]请同时参阅图7所示，为正相控制输出的逻辑时序图，本实施例所说的正相控制即高电平控制激光器发射激光，低电平控制激光器关闭激光；Qin信号11是控制激光器按照Qin信号的频率和脉宽来输出激光的；Qin信号11通过双稳态D触发器12进行了分频得到Q1信号13，从图中可以看出Q1信号的周期是Qin信号的2倍；Q1信号经第一反相器14进行反相后得到Q2信号；Q2信号与Qin信号经第一两输入与门16进行逻辑与运算得到QA信号，Q1信号与Qin信号经第二两输入与门18进行逻辑与运算得到QB信号；QA控制A激光器3出光，QB控制B激光器4出光，两束激光进行合束，即相当于QA和QB进行了逻辑或运算，所以两束激光合束后还是相当于一个Q信号控制一个激光器按照Q信号的频率和脉宽较进行出光，激光功率是两束激光的叠加。
[0062]作为优选，本实施例中的双稳态D触发器12的型号为SN74HCT273，所述的第一反相器14的型号为74HC04M,所述的第一两输入与门电路16和第二两输入与门电路18的型号为 74HC08D。
[0063]本实施例也适合多路激光合束控制，此时不限于用分立的逻辑器件实现，也可以通过CPLD或FPGA来实现多路Q信号输出，只要是通过处理Q信号时序来控制多路激光输出时序，最终合束的技术都适合于本实施例。
[0064]实施例三
[0065]参阅图6所示，本实施例的其他结构与实施例二相同，不同之处在于:本实施例中所述的Q信号逻辑处理电路2为反相输出的Qin信号11逻辑处理电路，其包括:双稳态D触发器12,用于对输入的一路Qin信号11进行分频；与双稳态D触发器12输出端连接的第一反相器14，用于对分频后的信号进行反相处理；输入端分别与输入的一路Qin信号11、第一反相器14的输出端连接的第一两输入与门电路16,用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QA信号17 ;输入端分别与输入的一路Qin信号11、双稳态D触发器12输出端连接的第二两输入与门电路18，用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QB信号19 ;以及还包括设置于第一两输入与门电路16输出端的第二反相器20，以及设于第二两输入与门电路18输出端的第三反相器21。
[0066]该Q信号逻辑处理电路2的原理为:Qin信号11输入到双稳态D触发器12的CLK端，即在双稳态D触发器12的Q输出端可以得到Qin信号11被分频后的Q1信号13 ；Q1信号13经第一反相器14进行倒相得到Q2信号15，Q2信号15输入到第一两输入与门16的其中一输入端，Qin信号11输入到第一两输入与门26另一输入端，即在第一两输入与门16的输出端得到Qin信号11的2倍周期且脉宽与Qin信号11相等的QA信号17。QA信号17输入到第二反相器20进行倒相得到反相的Qin信号11的2倍周期的且脉宽与Qin信号11相等NQA信号22。
[0067]Q1信号13输入到第二两输入与门电路18的其中一输入端,Qin信号11输入到第二两输入与门电路18另一输入端，即在第二两输入与门电路18的输出端得到Qin信号11的2倍周期且脉宽与Qin信号11相同的相位滞后于Qin信号11 一个信号周期的QB信号19 ；QB信号19输入到第三反相器21进行倒相得到反相的Qin信号11的2倍周期的且脉宽与Qin信号11相等相位滞后于Qin信号11 一个信号周期的NQB信号23。
[0068]参阅图8所示，为反相控制输出的逻辑时序图，本实施例所说的反相控制即低电平控制激光器发射激光，高电平控制激光器关闭激光；Qin信号是控制激光器按照Qin信号的频率和脉宽来输出激光的；Qin信号通过双稳态D触发器12进行了分频得到信号Q1，从图中可以看出Q1信号的周期是Qin信号的2倍；Q1信号经第一反相器14进行反相后得到Q2信号；Q1信号与Qin信号经第一两输入与门16进行逻辑与运算得到QA信号，QA信号经第二反相器20进行反相后得到NQA信号；Q2信号与Qin信号经第二两输入与门电路18进行逻辑与运算得到QB信号，QB信号经第三反相器21进行反相后得到NQB信号；NQA控制A激光器3出光，NQB控制B激光器4出光，两束激光进行合束，即相当于NQA和NQB进行了逻辑与运算，所以两束激光合束后还是相当于一个Q信号控制一个激光器按照Q信号的频率和脉宽进行出光，激光功率是两束激光的叠加。
[0069]作为优选，本实施例中的双稳态D触发器12的型号为SN74HCT273，所述的第一反相器14、第二反相器20和第三反相器21的型号均为74HC04M，所述的第一两输入与门电路16和第二两输入与门电路18的型号为74HC08D。
[0070]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种激光器的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括以下步骤， 步骤S1，输入一路Q信号； 步骤S2，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号； 步骤S3，采用步骤S2中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束； 步骤S4，对步骤S3中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。2.根据权利要求1所述的激光器的控制方法，其特征在于:所述步骤S4中合束后的激光束的功率为步骤S3中所产生的激光束的功率之和。3.根据权利要求1所述的激光器的控制方法，其特征在于:所述步骤S2中的逻辑处理具体为， 步骤S21，采用双稳态D触发器对输入的一路Q信号进行分频，并对分频后的信号利用反相器进行反相； 步骤S22，采用两个两输入与门电路对经过双稳态D触发器分频后的信号、经过反相器反相后的信号与步骤S1中输入的一路Q信号作逻辑与处理，以产生至少两个信号脉宽相同、相位相差一个输入的Q信号周期的Q信号。4.根据权利要求3所述的激光器的控制方法，其特征在于:还包括采用反相器对经过两输入与门电路逻辑处理后的至少两个Q信号进行反相处理。5.一种实现权利要求1至4任意一项所述的激光器的控制方法的装置，其特征在于:包括， Q信号逻辑处理电路(2)，用于对输入的一路Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号； 与Q信号逻辑处理电路(2)的输出端连接的至少两个激光器，用于根据至少两个新的Q信号的控制发出激光束； 与至少两个激光器的激光束输出端连接的激光合束模块(5)，用于对至少两个激光器发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。6.根据权利要求5所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述Q信号逻辑处理电路(2)为正相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括， 双稳态D触发器(12)，用于对输入的一路Q信号进行分频； 与双稳态D触发器(12)输出端连接的第一反相器(14)，用于对分频后的信号进行反相处理； 输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器(14)的输出端连接的第一两输入与门电路(16)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA信号； 输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器(12)输出端连接的第二两输入与门电路(18)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB信号。7.根据权利要求6所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述双稳态D触发器(12)的型号为SN74HCT273，所述第一反相器(14)的型号为74HC04M，所述第一两输入与门电路(16)和第二两输入与门电路(18)的型号为74HC08D。8.根据权利要求5所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述Q信号逻辑处理电路(2)为反相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括， 双稳态D触发器(12)，用于对输入的一路Q信号进行分频； 与双稳态D触发器(12)输出端连接的第一反相器(14)，用于对分频后的信号进行反相处理； 输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器(14)的输出端连接的第一两输入与门电路(16)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA信号； 输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器(12)输出端连接的第二两输入与门电路(18)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB信号； 以及还包括设置于第一两输入与门电路(16)输出端的第二反相器(20)，以及设于第二两输入与门电路(18)输出端的第三反相器(21)。9.根据权利要求8所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述双稳态D触发器(12)的型号为SN74HCT273，所述第一反相器(14)、第二反相器(20)和第三反相器(21)的型号均为74HC04M,所述第一两输入与门电路(16)和第二两输入与门电路(18)的型号为74HC08D。
【专利摘要】本发明涉及激光器技术领域，公开了一种激光器的控制方法及其装置。该方法包括：步骤S1，输入一路Q信号；步骤S2，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号；步骤S3，采用步骤S2中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束；步骤S4，对步骤S3中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。本发明通过将一个Q信号转换成至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束，最后再将激光束进行合成，以形成大功率激光器，具有结构简单、方便使用且研发难度小、成本低的优点。
【IPC分类】H01S3/13
【公开号】CN105490157
【申请号】CN201410525029
【发明人】黄剑威, 吕启涛, 赵恒 , 高云峰
【申请人】大族激光科技产业集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器技术领域，更具体的说，特别涉及一种激光器的控制方法及其
目-Ο
【背景技术】
[0002]当前，在工业加工领域中常常要用到大功率激光，如图1所示，现有技术中的一般原理是采用输入的Q信号1 ‘来控制激光器3’输出激光束6 ‘，但是大功率激光器的研发技术难道大，特别是大功率的紫外激光器，具有研发技术难度大、实现大功率激光输出效果差、以及成本闻等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种效率高、碎片率低的激光器的控制方法及其装置。
[0004]为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为:
[0005]一种激光器的控制方法，包括以下步骤，
[0006]步骤S1，输入一路Q信号；
[0007]步骤S2，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号；
[0008]步骤S3，采用步骤S2中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束；
[0009]步骤S4，对步骤S3中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。
[0010]根据本发明的一优选实施例:所述步骤S4中合束后的激光束的功率为步骤S3中所产生的激光束的功率之和。
[0011]根据本发明的一优选实施例:所述步骤S2中的逻辑处理具体为，
[0012]步骤S21，采用双稳态D触发器对输入的一路Q信号进行分频，并对分频后的信号利用反相器进行反相；
[0013]步骤S22，采用两个两输入与门电路对经过双稳态D触发器分频后的信号、经过反相器反相后的信号与步骤S1中输入的一路Q信号作逻辑与处理，以产生至少两个信号脉宽相同、相位相差一个输入的Q信号周期的Q信号。
[0014]根据本发明的一优选实施例:还包括采用反相器对经过两输入与门电路逻辑处理后的至少两个Q信号进行反相处理。
[0015]本发明还提供一种实现上述的激光器的控制方法的装置，包括:
[0016]Q信号逻辑处理电路，用于对输入的一路Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号；
[0017]与Q信号逻辑处理电路的输出端连接的至少两个激光器，用于根据至少两个新的Q信号的控制发出激光束；
[0018]与至少两个激光器的激光束输出端连接的激光合束模块，用于对至少两个激光器发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。
[0019]根据本发明的一优选实施例:所述Q信号逻辑处理电路为正相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括，
[0020]双稳态D触发器，用于对输入的一路Q信号进行分频；
[0021]与双稳态D触发器输出端连接的第一反相器，用于对分频后的信号进行反相处理；
[0022]输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器的输出端连接的第一两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA
信号；
[0023]输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器输出端连接的第二两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB信号。
[0024]根据本发明的一优选实施例:所述双稳态D触发器的型号为SN74HCT273，所述第一反相器的型号为74HC04M,所述第一两输入与门电路和第二两输入与门电路的型号为74HC08D。
[0025]根据本发明的一优选实施例:所述Q信号逻辑处理电路为反相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括，
[0026]双稳态D触发器，用于对输入的一路Q信号进行分频；
[0027]与双稳态D触发器输出端连接的第一反相器，用于对分频后的信号进行反相处理；
[0028]输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器的输出端连接的第一两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA
信号；
[0029]输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器输出端连接的第二两输入与门电路，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB
信号；
[0030]以及还包括设置于第一两输入与门电路输出端的第二反相器，以及设于第二两输入与门电路输出端的第三反相器。
[0031]根据本发明的一优选实施例:所述双稳态D触发器的型号为SN74HCT273，所述第一反相器、第二反相器和第三反相器的型号均为74HC04M，所述第一两输入与门电路和第二两输入与门电路的型号为74HC08D。
[0032]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明通过将一个Q信号转换成至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束，最后再将激光束进行合成，以形成大功率激光器，具有结构简单、方便使用且研发难度小、成本低的优点。
【附图说明】
[0033]图1为现有技术中激光器的控制方法的原理图。
[0034]图2为本发明激光器的控制装置的原理图。
[0035]图3为本发明中激光器的控制方法的流程图。
[0036]图4为本发明图3中步骤S2的具体流程图
[0037]图5为本发明激光器的控制装置中正相输出的Q信号逻辑处理电路的原理图。
[0038]图6为本发明激光器的控制装置中反相输出的Q信号逻辑处理电路的原理图。
[0039]图7为本发明激光器的控制装置中正相输出逻辑时序图。
[0040]图8为本发明激光器的控制装置中反相输出逻辑时序图。
【具体实施方式】
[0041]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0042]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0043]实施例一
[0044]参阅图2?图3所示，本实施例提供一种激光器的控制方法，包括以下步骤:
[0045]第一步,输入一路Q信号1 ;
[0046]第二步，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号QA、QB ;具体为:首先，采用双稳态D触发器对输入的一路Q信号1进行分频，并对分频后的信号利用反相器进行反相；然后，采用两个两输入与门电路对经过双稳态D触发器分频后的信号、经过反相器反相后的信号与步骤S1中输入的一路Q信号作逻辑与处理，以产生至少两个信号脉宽相同、相位相差一个输入的Q信号周期的Q信号QA、QB。
[0047]第三步，采用第二步中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束；
[0048]第四步，对第三步中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号1 一致；并且，合束后的激光束的功率为步骤S3中所产生的激光束的功率之和。
[0049]为了实现反相输出的控制，本实施例还包括采用反相器对经过两输入与门电路逻辑处理后的至少两个Q信号进行反相处理。
[0050]本实施例的原理在于:通过将一个Q信号转换成至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束，最后再将激光束进行合成，以形成大功率激光器，使本发明的方法整体具有构造简单、方便使用且研发难度小、成本低的优点。
[0051]一般的，本实施例是将一个Q信号转换成两个新的Q信号，当一 Q信号转成多个Q信号时，逻辑处理电路会相应的复杂。
[0052]实施例二
[0053]参阅图4所示，本实施例还提供一种实现实施例一的激光器的控制方法的装置，包括:
[0054]Q信号逻辑处理电路2，用于对输入的一路Q信号1进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号QA、QB ；
[0055]与Q信号逻辑处理电路2的输出端连接的至少两个激光器3、4，用于根据至少两个新的Q信号的控制发出激光束；
[0056]与至少两个激光器3、4的激光束输出端连接的激光合束模块5，用于对至少两个激光器QA、QB发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束6的频率和Q释放时间与输入的Q信号1 一致。
[0057]作为优选，本实施例中的激光合束模块5的合束过程为:把两束或多束激光通过光学镜片的合理分布，或反射或透射，或者反射透射组合，在物理上使多束激光合成一束激光的过程，该激光合束的方法可能有很多种，任意用一种能实现合束的光路设计都适合于本实施例的激光合束模块5。
[0058]参阅图5所不，本实施例中所述的Q信号逻辑处理电路2为正相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括:双稳态D触发器12,用于对输入的一路Qin信号ll(Qin信号11等同于Q信号1)进行分频；与双稳态D触发器12输出端连接的第一反相器14，用于对分频后的信号进行反相处理；输入端分别与输入的一路Qin信号11、第一反相器14的输出端连接的第一两输入与门电路16,用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QA信号17 ;输入端分别与输入的一路Qin信号11、双稳态D触发器12输出端连接的第二两输入与门电路18，用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QB信号19。
[0059]该Q信号逻辑处理电路2的原理为:Qin信号11输入到双稳态D触发器12的CLK端，即在双稳态D触发器12的Q输出端可以得到Qin信号11被分频后的Q1信号13，Q1信号13经第一反相器14进行倒相得到Q2信号15，Q2信号15输入到第一两输入与门16的其中一输入端，Qin信号11输入到第一两输入与门16另一输入端，即在第一两输入与门16的输出端得到Qin信号11的2倍周期且脉宽与Qin信号11相等的QA信号17 。
[0060]而Q1信号13输入到第二两输入与门18的其中一输入端，Q信号11输入到第二两输入与门18另一输入端，即在第二两输入与门18的输出端得到Q信号11的2倍周期且脉宽与Q信号11相等的相位滞后于Q信号11 一个信号周期的QB信号19。
[0061]请同时参阅图7所示，为正相控制输出的逻辑时序图，本实施例所说的正相控制即高电平控制激光器发射激光，低电平控制激光器关闭激光；Qin信号11是控制激光器按照Qin信号的频率和脉宽来输出激光的；Qin信号11通过双稳态D触发器12进行了分频得到Q1信号13，从图中可以看出Q1信号的周期是Qin信号的2倍；Q1信号经第一反相器14进行反相后得到Q2信号；Q2信号与Qin信号经第一两输入与门16进行逻辑与运算得到QA信号，Q1信号与Qin信号经第二两输入与门18进行逻辑与运算得到QB信号；QA控制A激光器3出光，QB控制B激光器4出光，两束激光进行合束，即相当于QA和QB进行了逻辑或运算，所以两束激光合束后还是相当于一个Q信号控制一个激光器按照Q信号的频率和脉宽较进行出光，激光功率是两束激光的叠加。
[0062]作为优选，本实施例中的双稳态D触发器12的型号为SN74HCT273，所述的第一反相器14的型号为74HC04M,所述的第一两输入与门电路16和第二两输入与门电路18的型号为 74HC08D。
[0063]本实施例也适合多路激光合束控制，此时不限于用分立的逻辑器件实现，也可以通过CPLD或FPGA来实现多路Q信号输出，只要是通过处理Q信号时序来控制多路激光输出时序，最终合束的技术都适合于本实施例。
[0064]实施例三
[0065]参阅图6所示，本实施例的其他结构与实施例二相同，不同之处在于:本实施例中所述的Q信号逻辑处理电路2为反相输出的Qin信号11逻辑处理电路，其包括:双稳态D触发器12,用于对输入的一路Qin信号11进行分频；与双稳态D触发器12输出端连接的第一反相器14，用于对分频后的信号进行反相处理；输入端分别与输入的一路Qin信号11、第一反相器14的输出端连接的第一两输入与门电路16,用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QA信号17 ;输入端分别与输入的一路Qin信号11、双稳态D触发器12输出端连接的第二两输入与门电路18，用于得到一个周期为输入的一路Qin信号11的两倍、且脉宽与输入的一路Qin信号11相同的QB信号19 ;以及还包括设置于第一两输入与门电路16输出端的第二反相器20，以及设于第二两输入与门电路18输出端的第三反相器21。
[0066]该Q信号逻辑处理电路2的原理为:Qin信号11输入到双稳态D触发器12的CLK端，即在双稳态D触发器12的Q输出端可以得到Qin信号11被分频后的Q1信号13 ；Q1信号13经第一反相器14进行倒相得到Q2信号15，Q2信号15输入到第一两输入与门16的其中一输入端，Qin信号11输入到第一两输入与门26另一输入端，即在第一两输入与门16的输出端得到Qin信号11的2倍周期且脉宽与Qin信号11相等的QA信号17。QA信号17输入到第二反相器20进行倒相得到反相的Qin信号11的2倍周期的且脉宽与Qin信号11相等NQA信号22。
[0067]Q1信号13输入到第二两输入与门电路18的其中一输入端,Qin信号11输入到第二两输入与门电路18另一输入端，即在第二两输入与门电路18的输出端得到Qin信号11的2倍周期且脉宽与Qin信号11相同的相位滞后于Qin信号11 一个信号周期的QB信号19 ；QB信号19输入到第三反相器21进行倒相得到反相的Qin信号11的2倍周期的且脉宽与Qin信号11相等相位滞后于Qin信号11 一个信号周期的NQB信号23。
[0068]参阅图8所示，为反相控制输出的逻辑时序图，本实施例所说的反相控制即低电平控制激光器发射激光，高电平控制激光器关闭激光；Qin信号是控制激光器按照Qin信号的频率和脉宽来输出激光的；Qin信号通过双稳态D触发器12进行了分频得到信号Q1，从图中可以看出Q1信号的周期是Qin信号的2倍；Q1信号经第一反相器14进行反相后得到Q2信号；Q1信号与Qin信号经第一两输入与门16进行逻辑与运算得到QA信号，QA信号经第二反相器20进行反相后得到NQA信号；Q2信号与Qin信号经第二两输入与门电路18进行逻辑与运算得到QB信号，QB信号经第三反相器21进行反相后得到NQB信号；NQA控制A激光器3出光，NQB控制B激光器4出光，两束激光进行合束，即相当于NQA和NQB进行了逻辑与运算，所以两束激光合束后还是相当于一个Q信号控制一个激光器按照Q信号的频率和脉宽进行出光，激光功率是两束激光的叠加。
[0069]作为优选，本实施例中的双稳态D触发器12的型号为SN74HCT273，所述的第一反相器14、第二反相器20和第三反相器21的型号均为74HC04M，所述的第一两输入与门电路16和第二两输入与门电路18的型号为74HC08D。
[0070]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种激光器的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括以下步骤， 步骤S1，输入一路Q信号； 步骤S2，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号； 步骤S3，采用步骤S2中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束； 步骤S4，对步骤S3中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。2.根据权利要求1所述的激光器的控制方法，其特征在于:所述步骤S4中合束后的激光束的功率为步骤S3中所产生的激光束的功率之和。3.根据权利要求1所述的激光器的控制方法，其特征在于:所述步骤S2中的逻辑处理具体为， 步骤S21，采用双稳态D触发器对输入的一路Q信号进行分频，并对分频后的信号利用反相器进行反相； 步骤S22，采用两个两输入与门电路对经过双稳态D触发器分频后的信号、经过反相器反相后的信号与步骤S1中输入的一路Q信号作逻辑与处理，以产生至少两个信号脉宽相同、相位相差一个输入的Q信号周期的Q信号。4.根据权利要求3所述的激光器的控制方法，其特征在于:还包括采用反相器对经过两输入与门电路逻辑处理后的至少两个Q信号进行反相处理。5.一种实现权利要求1至4任意一项所述的激光器的控制方法的装置，其特征在于:包括， Q信号逻辑处理电路(2)，用于对输入的一路Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号； 与Q信号逻辑处理电路(2)的输出端连接的至少两个激光器，用于根据至少两个新的Q信号的控制发出激光束； 与至少两个激光器的激光束输出端连接的激光合束模块(5)，用于对至少两个激光器发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。6.根据权利要求5所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述Q信号逻辑处理电路(2)为正相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括， 双稳态D触发器(12)，用于对输入的一路Q信号进行分频； 与双稳态D触发器(12)输出端连接的第一反相器(14)，用于对分频后的信号进行反相处理； 输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器(14)的输出端连接的第一两输入与门电路(16)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA信号； 输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器(12)输出端连接的第二两输入与门电路(18)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB信号。7.根据权利要求6所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述双稳态D触发器(12)的型号为SN74HCT273，所述第一反相器(14)的型号为74HC04M，所述第一两输入与门电路(16)和第二两输入与门电路(18)的型号为74HC08D。8.根据权利要求5所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述Q信号逻辑处理电路(2)为反相输出的Q信号逻辑处理电路，其包括， 双稳态D触发器(12)，用于对输入的一路Q信号进行分频； 与双稳态D触发器(12)输出端连接的第一反相器(14)，用于对分频后的信号进行反相处理； 输入端分别与输入的一路Q信号、第一反相器(14)的输出端连接的第一两输入与门电路(16)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QA信号； 输入端分别与输入的一路Q信号、双稳态D触发器(12)输出端连接的第二两输入与门电路(18)，用于得到一个周期为输入的一路Q信号的两倍、且脉宽与输入的一路Q信号相同的QB信号； 以及还包括设置于第一两输入与门电路(16)输出端的第二反相器(20)，以及设于第二两输入与门电路(18)输出端的第三反相器(21)。9.根据权利要求8所述的激光器的控制装置，其特征在于:所述双稳态D触发器(12)的型号为SN74HCT273，所述第一反相器(14)、第二反相器(20)和第三反相器(21)的型号均为74HC04M,所述第一两输入与门电路(16)和第二两输入与门电路(18)的型号为74HC08D。
【专利摘要】本发明涉及激光器技术领域，公开了一种激光器的控制方法及其装置。该方法包括：步骤S1，输入一路Q信号；步骤S2，对输入的Q信号进行逻辑处理，得到至少两个新的Q信号；步骤S3，采用步骤S2中得到的至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束；步骤S4，对步骤S3中发出的激光束进行合束，以使合束后的激光束的频率和Q释放时间与输入的Q信号一致。本发明通过将一个Q信号转换成至少两个新的Q信号来控制与之对应的激光器发出激光束，最后再将激光束进行合成，以形成大功率激光器，具有结构简单、方便使用且研发难度小、成本低的优点。
【IPC分类】H01S3/13
【公开号】CN105490157
【申请号】CN201410525029
【发明人】黄剑威, 吕启涛, 赵恒 , 高云峰
【申请人】大族激光科技产业集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月30日
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