[发明专利]一种激光器功率在线调节装置及工作方法

权利要求书

1.一种激光器功率在线调节装置，其特征在于，包括激光功率在线调节模块101、激光器驱动模块102、电流/电压转换模块104、半导体激光器LD及PIN光电二极管PD；所述激光功率在线调节模块101输出端连接激光器驱动模块102；所述激光器驱动模块102通过半导体激光器LD和PIN光电二极管PD连接电流/电压转换模块104；所述电流/电压转换模块104输出端连接激光功率在线调节模块101；所述激光器驱动模块102包括电平移位模块103、第一MCU及驱动电路；所述电平移位模块103输出端连接第一MCU；所述第一MCU输出端连接驱动电路；所述电平移位模块103及驱动电路分别连接电源VCC；所述电平移位模块103及第一MCU分别连接电源VDD；所述电平移位模块103、第一MCU及驱动电路分别连接地GND。

2.根据权利要求1所述的激光器功率在线调节装置，其特征在于，所述激光功率在线调节模块101包括功率放大器PA、电阻R1、电阻R2、电阻R3、NPN三极管T1、第二MCU、按键KEY及模/数转换器A/D；所述电阻R1一端连接直流电压源VDC，另一端分别连接功率放大器PA输入端和电阻R3；所述电阻R3另一端连接三极管T1集电极；所述电阻R2一端连接第二MCU的I/O口，另一端连接三极管T1基极；所述三极管T1发射极 连接地；所述功率放大器PA输出端VCC连接激光器驱动模块102；所述按键KEY连接第二MCU；所述模/数转换器A/D输出端连接第二MCU，输入端连接电流/电压转换模块104。

3.根据权利要求1所述的激光器功率在线调节装置，其特征在于，所述电平移位模块103包括电阻R4、电阻R5、电阻R6及NPN三极管T2；所述电阻R4一端连接电源VCC，另一端分别连接电阻R6及三极管T2的基极；所述电阻R6另一端连接地GND；所述三极管T2的发射极连接地GND；所述三极管T2的集电极分别连接电阻R5和第一MCU；所述电阻R5的另一端连接电源VDD。

4.根据权利要求1所述的激光器功率在线调节装置，其特征在于，所述第一MCU为主控制的第一MCU。

5.根据权利要求2所述的激光器功率在线调节装置，其特征在于，所述第二MCU为从控制的第二MCU。

6.根据权利要求2所述的激光器功率在线调节装置，其特征在于，所述功率放大器PA的输出VCC为高电平VH为5.5V至6.5V，低电平VL为2V至4V的功率级脉冲或直流信号。

7.根据权利要求1所述的激光器功率在线调节装置，其特征在于，所述电源VDD的电压为3V至5V。

8.根据权利要求1所述的激光器功率在线调节装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，按键KEY触发后，由第二MCU的I/O输出功率调节编码信号refer，

再依次经过电阻R2、三极管T1、电阻R3、电阻R1、功率放大器PA，形成既 包含有编码信息，又带有保底直流分量VL的功率级调制电源VCC，对激光器驱动模块102供电，同时传送功率调节编码信号refer；

S2，电平移位模块103将电源VCC中的功率调节信号refer进行比较、

翻转及整形后转换为对地信号并送入第一MCU，用于重置代码中PID算法的功率参考值大小，相应的调节激光输出功率，完成一次调整过程；

S3，第二MCU中的代码会根据调整后激光输出功率与目标值的误差，进一步计算编码信号refer的最新值，并重复执行2-5次渐近式功率调整操作，直至误差小于1%，功率调节成功；

S4，功率调节成功后，第二MCU会向第一MCU发出结束指令，第一MCU立刻保存最后一次调节的功率调节编码信号refer并重启系统，随后系统按照重置后的参数工作，完成在线功率调节过程。