(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210899305.5 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 广东国志激光 技术有限公司 地址 523000 广东省东莞 市松山湖园区科 技九路1号2栋 3单元101室 (72)发明人 刘怀亮　钟晨　罗国全　王瑞轩　 (74)专利代理 机构 北京华际知识产权代理有限 公司 11676 专利代理师 刘静 (51)Int.Cl. H01S 3/13(2006.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种激光功率稳定装置 (57)摘要 本发明公开了一种激光功 率稳定装置， 属于 激光加工技术领域。 本装置包括光纤激光器、 激 光加工头、 激光功率采样 模块、 光电转换模块、 光 功率反馈控制模块、 数据采集模块、 数据处理模 块； 所述光纤激光器的输出端连接激光加工头的 输入端； 所述激光加工头的输出端连接激光功率 采样模块的输入端； 所述激光功率采样模块的输 出端连接光电转换模块的输入端； 所述光电转换 模块的输出端连接光功率反馈控制模块的输入 端； 所述光功率反馈控制模块的输出端连接数据 采集模块的输入端； 所述数据采集模块的输出端 连接数据处理模块的输入端； 所述数据处理模块 的输出端连接光纤激光器的输入端； 本发明能够 使激光加工的稳定性大大提高且工艺质量有保 障。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115275760 A 2022.11.01 CN 115275760 A 1.一种激光功率稳定装置， 其特征在于， 包括： 光纤激光器、 激光加工头、 激光功率采样 模块、 光电转换模块、 光功率反馈控制模块、 数据采集模块以及数据处 理模块； 所述光纤激光器用于连续输出激光； 所述激光加工 头用于接收所述激光并进行加工处 理； 所述激光功率采样模块用于采样所述激光加工 头工作时的激光功率； 所述光电转换模块用于将光信号 转换成电信号并输出 所述电信号； 所述光功率反馈控制模块用于接收所述电信号并进行加工处理， 得到第一实际功率 值； 所述数据采集模块用于采集所述第一实际功率值、 所述激光功率稳定装置的老化程 度、 光纤激光器的作业温度、 环境的温度、 湿度和灰尘数量以及激光传输中的衰减率， 得到 误差功率 值； 以及， 所述数据处理模块， 用于获取所述数据采集模块的采集信 息， 并进行处理， 得到所述光 纤激光器工作时所需要的第二实际功率 值。 2.根据权利要求1所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述激光加工头还包括 激光输出转换器、 准 直腔和聚焦腔； 所述激光输出转换器， 用于将所述光纤激光器的输出激光带入到激光加工头中； 所述 准直腔， 用于将所述激光输出转换器传输的发散激光准直为平行激光； 所述聚焦腔， 用于将 所述平行光聚焦， 聚焦后的激光输出到加工面上。 3.根据权利要求2所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述激光功率采样模块 还包括光探针； 所述光探针的一端设置了采样点， 且采样点在激光传输路径上， 用于采样所 述平行激光的功率。 4.根据权利要求3所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述光电转换模块还包 括光电探测器； 所述光电探测器的输入端与所述光探针的一端连接， 输出端与所述光功率 反馈控制模块的输入端 连接； 所述光电探测器， 用于将光信号转换成电信号， 且 所述电信号 与所述平行激光的功率成正比。 5.根据权利要求4所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述光功率反馈控制模 块包括运算放大电路、 硬件调节电路、 恒流电源； 所述光功 率反馈控制模块 获取光电探测器 的电信号， 并将电信号传输给所述运算放大电路； 电信号经过运算放大电路放大后， 传输给 所述硬件调节电路， 并经过硬件调节电路处理后传输给所述恒流电源； 所述恒流电源， 用于 调节输出电流， 得到第一实际功率值， 记为p1， 并将所述第一实际功率值发送给所述数据采 集模块。 6.根据权利要求1所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述误差功率值的计算 方式如下： p0＝a×h+b×t+c×m+d×s+e×v+f×g+L， 其中， a、 b、 c、 d、 e、 f分别为线性回归模型的系数参数， L为线性回归模型的补偿值， h为 器件的老化程度、 t为光纤激光器的作业温度、 m为空气环境的温度、 s为空气环境的湿度、 v 为空气环境的灰尘数量、 g为激光传输过程中的衰减率， p0为误差功率 值。 7.根据权利要求1所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述数据处理模块还包 括数据调取单元、 数据分析单元、 数据存储单元和计时器； 所述数据调取单元用于调取所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115275760 A 2数据存储单元 的历史误差功率值、 第一实际功率值和第二实际功率值； 所述数据分析单元 用于分析 处理获取的误差功 率值和第一实际功率值， 进一步得到所述光纤激光器工作时所 需要的第二实际功率值； 所述数据存储单元用于存储所述误差功率值、 第一实际功率值和 第二实际功率值； 所述计时器， 用于 当作业人员开始工作到结束工作期间的计时； 所述计时 器的输出端与所述数据调取单元的输入端相连接； 所述数据调取单元的输出端与所述数据 分析单元的输入端相连接； 所述数据分析单元的输出端与所述数据存储单元的输入端相连 接。 8.根据权利要求7所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述数据分析单元还用 于获取校准功率 值， 记为p校准， 所述校准功率 值p校准的获取步骤如下： 获取历史数据中以当前作业 时间为节点的前n 次误差功率值和第一实际功率值， 前n 次 误差功率 值中任一个记为p0i， 前n次第一实际功率 值中任一个记为p1i， 其中i代 表序号； 根据如下公式， 得到校准功率 值p校准： 9.根据权利要求8所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 所述第 二实际功率值的 获取公式如下： p＝p0+p1+p校准， 其中， p为第二实际功率 值， p0为误差功率 值， p1为第一实际功率 值， p校准为校准功率 值。 10.根据权利要求9所述的一种激光功率稳定装置， 其特征在于： 设置光纤激光器工作 的激光功率， 记为Q， 判定第二实际功率值P是否属于阈值范围[Q ×G， Q/G]， 其中G为光纤激 光器的稳定度； 若P属于所述阈值范围， 则光纤激光器按照Q 值继续工作； 若P不属于阈值范围， 则光纤激光器工作异常， 并将异常信息发送给作业人员， 调整光 功率反馈控制模块的参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115275760 A 3