[发明专利]用于确定激光器模块和激光器单元的退化和/或效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定激光器模块结构的激光器模块的退化和/或效率的方法，其中所述激光器结构包括多个激光器模块，各所述激光器模块串联，每个激光器与一旁路结构并联，相关激光器模块能够借助于所述旁路结构被旁路。此外，本发明涉及具有电源的激光器单元，多个彼此串联的激光器模块连接至所述电源，每个激光器模块包括至少一个激光二极管和与每个激光器模块相关联的能够控制的旁路结构。

背景技术

为了实现高功率输出级别，激光器模块必须供应大电流。因此，有利的是将激光器模块串联至电源。电流因此针对所有激光器模块是相同的。电压是累加的。串联的不足之处在于，在一个模块失效时，其它模块也同时失效。

然而，激光器模块不仅会完全失效，它们的功率由于退化也能够降低到必须被更换的程度。因此，有利的是测量各个模块的光功率，以便确定必须更换哪些模块。

为此目的，大体上为各个激光器模块提供电流、电压、温度和冷却水通量测量装置，以便借助于计算来确定光功率，其中所述光功率等于电功率减去热功率。因此可以以多少精确的方式确定激光器模块的退化。

然而，电和热功率测量是成本非常高的。然而，如果这些测量装置出于成本的原因不被制造的话，则不再能够以简单的方式确定各个激光器模块的退化。然后，激光器模块必须通过实验的方式被替换，以便外部测量旧的模块。另外，这将是耗时的和成本高的。

由专利公开文献EP1481453B1可知一种二极管激光器结构，在该二极管激光器结构中，串联的二极管激光器分别电学并联有一旁路结构，其中所述旁路结构正常处于高阻(highly resistive)状态并且在该二极管激光器的高阻缺陷的情况中以低阻(weakly resistive)的方式将与其并联的二极管激光器旁路。进一步设置成选择数量的二极管激光器被短路，以便在一个或多个二极管激光器失效的情况中通过打开旁路结构而将相应数量的这些短路的二极管相连。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法和激光器装置，由此，各个激光器模块的退化或效率能够以成本高效的方式被确定。

该目的由背景技术中所提到类型的方法实现，该方法步骤为：

a.针对第一数量的激光器模块确定第一激光功率；

b.开启第一数量的激光器模块中的至少一个激光器模块的旁路结构，以使得至少一个激光器模块被旁路；

c.针对第二数量的激光器模块确定第二激光功率，第二数量等于没有旁路的激光器模块时的第一数量；

d.确定第一激光功率与第二激光功率之差。

显而易见的是，这些方法步骤不必以上述提出的次序执行。例如，还可以首先针对较少数量的串联的激光器模块确立/记录激光功率，然后开启一直由旁路结构旁路的另一个激光器模块，并且随后针对该较多数量的激光器模块确定激光功率，并且随后确立二者之差。由于针对激光功率确定中的一个而言激光模块或激光模块组被旁路，所以与在通过与这些激光器模块不被旁路时确立的激光功率进行比较可以确定激光器模块的效率或退化。退化因此可以唯一地基于激光功率测量被确定，而与温度或电功率测量无关。激光功率测量可以例如以光学的方式实现。

如上所述，根据该方法的一个改型，可以通过激光功率之差来确定旁路的激光器模块的退化和/或效率。

特别有利的是，各个激光器模块一个接一个地被旁路并且激光功率被测量。因此，针对激光器单元的所有激光器模块获得数据。每个激光器模块的退化可以迅速地被识别，并且如果必要的话可以替代相应的激光器模块。

激光功率的降低可以针对每个旁路的激光器模块确立，并且由此可以确立激光器模块的退化和/或效率。

根据一个方法改型，可以设置成每个激光器模块的退化和/或效率以预定的间隔被自动地确立。例如，可以旁路每个激光器模块，从而每两百个操作小时确定激光功率。

可选地或附加地，可以设置成每个激光器模块的退化和/或效率在使用者初始化时被确立。传统地在任何情况中，针对激光功率调整连续地确立激光功率。如果由此可以看出激光功率降低，则这表明至少一个激光器模块的效率降低。为了识别出该激光器模块，可以手动地确定激光器模块的退化。

还可以在功率损失的情况下自动地确立激光器模块的退化和/或效率。该过程优选在操作停机时开始。

进一步有利的是，针对每个激光器模块的寿命期记录其退化和/或效率。因此可以确立统计数据。