一個沸騰電路，包括將沸騰電流供給激勵燈的電源部件，和控制沸騰電流的電流值的控制部件。在該控制部件中，從電流傳感器發(fā)出的電流檢測信號通過用于阻抗轉(zhuǎn)換的緩沖放大器送至運(yùn)算放大器的非反向輸入端，進(jìn)行信號放大。根據(jù)從三個開關(guān)中選擇那一個開關(guān)的不同，運(yùn)算放大器的放大系數(shù)不同。一個電流控制電路，根據(jù)從ＣＰＵ發(fā)出的控制信號，對沸騰電流進(jìn)行通／斷控制；并且將電流檢測信號與一個參考電流值Ｋ１進(jìn)行比較使誤差為零。（*該技術(shù)在2020年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)一般涉及一種激光裝置；更具體地說，涉及一種利用一個燈作為激光激勵裝置，用以形成脈沖激光束的重復(fù)式振蕩輸出的固態(tài)激光裝置。一般，這種形式的固態(tài)激光裝置可使一個微小的等待放電電流(standbydischarge current)，所謂沸騰電流(simmer current)，在等待期間(不使激光振蕩)，通過該激勵燈，以便在激光振蕩時，改善該激勵燈的開始發(fā)光過程。盡管有等待期間，該沸騰電流可在該激勵燈內(nèi)形成一個放電通道，使得用于該激勵燈發(fā)光(激光振蕩)的該燈所固有的電流，可容易地從一個主要激光電源流過該激勵燈，從而有可能實現(xiàn)高速的重復(fù)式脈沖振蕩。本專利技術(shù)者進(jìn)行的研究結(jié)果證明，當(dāng)脈沖激光束產(chǎn)生重復(fù)式的振蕩輸出時，該沸騰電流可以影響該激勵燈的工作壽命，和激光輸出的穩(wěn)定性。即沸騰電流越大，則該激勵燈的工作壽命越短；而沸騰電流越小，則當(dāng)高速重復(fù)時，激光輸出越不穩(wěn)定。然而，這種傳統(tǒng)的固態(tài)激光裝置，不論脈沖振蕩的重復(fù)速率如何，使用電流值都是固定的沸騰電流。由于這個原因，有時會出現(xiàn)問題，即甚至在所有時間內(nèi)工作脈沖的重復(fù)速率都較低，或通常工作時的重復(fù)速率較低的情況下，該激勵燈在較早階段就消耗了；或者是，當(dāng)增加脈沖重復(fù)速率時，激光輸出不穩(wěn)定。本專利技術(shù)是考慮到上述問題而提出的。因此，本專利技術(shù)的目的是通過適當(dāng)控制沸騰電流的電流值，來提供一種可以盡可能地延長激勵燈使用壽命，和改善激光輸出穩(wěn)定性的激光裝置。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本專利技術(shù)的第一個方面，提供了一種具有一個激勵燈的激光裝置，在等待期間過程中，一個沸騰電流通過該激勵燈，并且當(dāng)激光振蕩時，一個脈沖波形的燈電流流入該激勵燈中，使所述激勵燈產(chǎn)生脈沖式發(fā)光，該脈沖式光的光學(xué)能量激勵一個固態(tài)的激光介質(zhì)，振蕩式地輸出脈沖式激光束；所述激光裝置包括一種可根據(jù)所述脈沖式激光束的重復(fù)速率或脈沖間隔，控制所述沸騰電流的電流值變化的裝置。根據(jù)本專利技術(shù)的第二個方面，提供了一種具有一個激勵燈的激光裝置，在等待期間過程中，一個沸騰電流通過該激勵燈，并且當(dāng)激光振蕩時，一個脈沖波形的燈電流流入該激勵燈中，使所述激勵燈產(chǎn)生脈沖式發(fā)光，該脈沖式光的光學(xué)能量激勵一個固態(tài)的激光介質(zhì)，振蕩式地輸出脈沖式激光束；所述激光裝置包括一個區(qū)域形成裝置，用于形成所述脈沖激光束的多個重復(fù)速率或脈沖間隔區(qū)；一個沸騰電流設(shè)定裝置，用于為所述多個區(qū)中的每一個區(qū)，單獨設(shè)定所述沸騰電流的電流值；一個區(qū)域判斷裝置，用于判斷與所述振蕩式的脈沖激光束輸出相應(yīng)的區(qū)域；一個沸騰電流控制裝置，用于控制所述的沸騰電流，使它的電流值與由所述為區(qū)域判斷裝置判斷的區(qū)域相互適應(yīng)。該區(qū)域判斷裝置可以包括根據(jù)先前對于所述脈沖激光束的振蕩輸出決定的順序，判斷所述相應(yīng)區(qū)域的裝置。另外，該區(qū)域判斷裝置可包括測量裝置，用與根據(jù)在任何時間發(fā)出的預(yù)先確定的外部信號，測量所述脈沖激光束振蕩輸出的重復(fù)速率或脈沖間隔；和根據(jù)所述測量裝置獲得的測量值，判斷所述相應(yīng)區(qū)域的裝置。該沸騰電流控制裝置最好包括含有一個開關(guān)元件，用于將所述沸騰電流送至所述激勵燈的一個沸騰電源電路；一個用于檢測所述沸騰電流，產(chǎn)生一個表示沸騰電流電流值的電壓信號的沸騰電流檢測裝置；一個放大器，它能夠?qū)τ谒龆鄠€區(qū)中的每一個區(qū)域，選擇以相應(yīng)方式?jīng)Q定的多個放大系數(shù)中的任何一個放大系數(shù)；所述放大器能夠以所選擇的所述多個放大系數(shù)的一個放大系數(shù)，放大從所述電流檢測裝置發(fā)出的所述電壓信號；一個放大系數(shù)切換裝置，用于切換所述放大器，使所述放大系數(shù)與由所述區(qū)域判斷裝置判斷的一個相應(yīng)區(qū)域相適應(yīng)；和一個脈沖寬度控制裝置，用于將從所述放大器來的輸出信號，與事先決定的參考電流值進(jìn)行比較；并利用具有可使比較誤差趨于零的脈沖寬度，和一定頻率的切換脈沖，對所述切換元件進(jìn)行切換控制。根據(jù)以上所述的本專利技術(shù)的激光裝置，可以通過根據(jù)脈沖激光束的脈沖重復(fù)速率，控制沸騰電流的電流值的變化，保證上述激勵燈的使用壽命盡可能的長，并且可以改善激光輸出的穩(wěn)定性。本專利技術(shù)的上述和其他一些目的、方面、特點和優(yōu)點，從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明中將會更加清楚。其中附圖說明圖1為表示根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的一種釔鋁石榴石(YAG)激光束加工裝置的主要部分的整個結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2為表示上述實施例的沸騰電路的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3為在本實施例的第一種情況下，利用CPU進(jìn)行處理，提供沸騰電流的變化控制的程序的流程圖；圖4為用圖形表示在上述第一種情況下，每一部分的定時和波形的時序圖；圖5為表示在本實施例的第二種情況下，利用CPU進(jìn)行處理，提供沸騰電流的變化控制的程序流程圖；圖6為用圖形表示在上述第二種情況下，每一部分的定時和波形的時序圖；圖7為表示在本實施例的第三種情況下，利用CPU進(jìn)行處理，提供沸騰電流的變化控制程序的流程圖；圖8為用圖形表示的、在上述第三種情況下，每一部分的定時和波形的時序圖；和圖9為表示根據(jù)本專利技術(shù)的沸騰電路的另一個實施例的方框圖。現(xiàn)在將結(jié)合表示本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例的附圖來說明本專利技術(shù)。這些優(yōu)選實施例是非限制性的。圖1表示根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的一種YAG激光束加工裝置的總的主要結(jié)構(gòu)。該YAG激光束加工裝置主要包括一個激光振蕩部件10，一個激光電源部件12，一個控制部件14，一個輸入/輸出接口部件16和一個沸騰電路18。該激光振蕩部件10包括一個激勵燈22和一個釔鋁石榴石(YAG)桿24，該燈22和YAG桿24在一個腔20內(nèi)，互相靠近并列放置，另外還包括排列在該腔20外面，該YAG桿24的光學(xué)軸線上的二個光學(xué)諧振反射鏡26和28。上述激光電源部件12將具有脈沖波形的一個燈電流IR送至該激勵燈22上，用于進(jìn)行脈沖式發(fā)光。當(dāng)該激勵燈22脈沖式發(fā)光時，其光學(xué)能量激勵該YAG桿24，使從該YAG桿24二端，沿著其光學(xué)軸線射出的一束光，在二個光學(xué)諧振反射鏡26和28之間重復(fù)式地反射，進(jìn)行放大；然后以脈沖激光束LB的形式，從輸出反射鏡26上射出。在離開該輸出反射鏡26之后，該脈沖式激光束LB，通過一個沒有示出的相應(yīng)激光傳輸系統(tǒng)，輸送至一個沒有示出的激光處理區(qū)域，然后再照射至一個沒有示出的工件上。該激光電源部件12包括一個儲存送往上述激光振蕩部件10，供激光振蕩用的電能的電容器30；一個將商業(yè)上的交流電，例如，三相交流電源的電壓(U，V，W)轉(zhuǎn)換為將該電容器30充電至一個預(yù)先確定的直流電壓的充電電路32；一個作為連接在該電容器30和上述激光振蕩部件10的激勵燈22之間的一個開關(guān)元件的晶體管34；和一個用于以高頻(例如，20KHz)切換該晶體管34的驅(qū)動電路36。該控制部件14包括一個控制整個裝置及其各部分工作的CPU(微處理器)38；一個用于貯存不同程序，不同的設(shè)定值或計算數(shù)據(jù)，使該CPU 38執(zhí)行預(yù)先確定的處理的存儲器40；和各種不同的、用于測量脈沖式激光束LB的輸出，或與該輸出相應(yīng)的，上述激光電源部件12內(nèi)的電氣參數(shù)的測量裝置42～46。對于電源部件12，該CPU 38給上述充電電路32，送出一個以設(shè)定電壓使該電容器30充電的充電的控制信號CF；和給上述驅(qū)動電路36，送出一個波形控制的切換控制信號SW。為了進(jìn)行波形控制，CPU 38將從一個激光輸出測量部件42送出的一個激光輸出測量值SL，從一個電壓測量電路44送出的一個燈電壓測量值SV，或從一個電流測量本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種具有一個激勵燈的激光裝置，在等待期間過程中，一個沸騰電流通過該激勵燈，并且當(dāng)激光振蕩時，一個脈沖波形的燈電流流入該激勵燈中，使所述激勵燈產(chǎn)生脈沖式發(fā)光，該脈沖式光的光學(xué)能量激勵一個固態(tài)的激光介質(zhì)，振蕩式地輸出脈沖式激光束；所述激光裝置包括：可根據(jù)所述脈沖式激光束的重復(fù)速率或脈沖間隔，控制所述沸騰電流的電流值變化的裝置。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：川村浩二，
申請(專利權(quán))人：宮地技術(shù)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]
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