[实用新型]声光Q开关驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光加工设备中的Q开关激光器控制装置，特别是一种激光标刻设备中的Q开关激光器控制装置。

背景技术

现有Q开关激光器标刻设备的结构如图1所示。图中：计算机101，激光器冷却系统102，Q开关激光器103，二维扫描振镜装置104，聚焦镜105，加工件106，激光光源107。其中，计算机101中包括标刻控制卡1011；Q开关激光器103中包括后镜1031，声光Q开关元件1032，谐振腔1033，输出镜1034。当计算机标刻软件指示进行标刻动作时，标刻控制卡会发出电信号指示电源按固定电流、二维扫描振镜按指定的路径工作，与此同时在二维扫描振镜扫描到相关位置时计算机标刻控制卡发出出光控制信号，通过声光Q开关驱动器(简称Q驱动器)控制Q开关激光器工作。在二维扫描过程中，其路径均为封闭的曲线或线段，Q驱动器在不需要标刻的路径上控制激光器不出光，在需要标刻的路径上控制激光器按调制频率和Q释放时间做点状标刻，由点状标刻得到分离的点或连续的线条等不同的加工效果。扫描结束后即完成对工件的加工。现有Q开关激光器标刻系统中控制Q驱动器的方法共有3种：

1、Q驱动器内部控制方式(简称内控方式)：计算机标刻控制卡只提供出光标刻信号。Q驱动器在接到出光信号时，依据驱动器内设定的调制频率、Q释放时间、首脉冲系数合成调制信号加载到固定频率的载波信号上。此调制后的载波信号通过阻抗固定的同轴电缆送入激光器的Q开关元件，控制激光器的工作；

2、Q驱动器外部控制方式(简称外控方式)：计算机标刻控制卡提供出光标刻信号和模拟电压信号，模拟电压信号用于设定Q驱动器的调制频率，此模拟电压与固定频率(0.2-50KHz)通常按照线性分段的方式由计算机标刻控制卡发出。Q驱动器接到出光标刻信号和模拟电压信号后，按模拟电压信号对应的频率，与驱动器内部设定的Q释放时间，首脉冲系数共同作用生成调制信号加载到固定频率的载波信号上。调制后的载波信号通过同轴电缆送入激光器的Q开关元件，控制激光器的工作；

3、外调制方式：由计算机标刻控制卡发出调制信号，通过Q驱动器内部线路直接调制载波信号，调制后的载波信号通过同轴电缆送入激光器的Q开关元件，控制激光器的工作。由于外调制方式不能有效的加入首脉冲系数，虽然在抗干扰等方面有很好的效果，但此控制方式在Q开关激光器标刻系统中很少采用。

在Q驱动器控制Q开关激光器的过程中，出光信号有效之前，载波信号施加了相对长的时间，使Q开关处于关断状态，而激光电源驱动的泵浦源连续对激光工作物质照射，激光工作物质上积累了相对多的能量。因此，标刻时的第一个激光脉冲的峰值功率比后继脉冲的高得多。引入了首脉冲系数的目的是使Q开关元件缓慢的打开，抑制第一个激光脉冲的峰值功率，使首脉冲的峰值功率跟后继脉冲的相等，使标刻时的深度均匀。