[发明专利]激光容错和自校准系统

说明书

一种激光二极管系统，包括多个激光泵，所述多个激光泵中的每个激光泵包括多个激光二极管驱动器和多个激光二极管元件，其中，所述多个激光二极管驱动器中的每个激光二极管驱动器被电耦接以对所述多个激光二极管元件中的至少两个激光二极管元件供电。组合器被电耦接至所述多个激光二极管元件，以组合所述多个激光泵中的每个激光泵的输出来产生组合输出光。控制器识别失效的激光泵或失效的激光二极管元件、接收经编码的密钥以获得对所述控制器的访问，并至少部分地基于对所述经编码的密钥进行认证的操作来禁用所述失效的激光泵或所述失效的激光二极管元件。

相关申请

本申请是2015年11月19日提交的美国临时申请No.62/257669的非临时申请，并且要求该临时申请的优先权，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明公开涉及激光容错和自校准系统。

背景技术

光纤激光器是一种包括包层光纤而不是棒、平板或圆盘的光学激光器。光纤激光器通过光学腔反射光，使得光子流激发光纤中存储和释放有用波长的光能的原子。光纤类型、纤芯尺寸、数值孔径、折射率和光纤的掺杂有助于使用光纤激光器进行光传播的范围和可能性。

图1A和图1B中示出了光纤激光器100。光纤激光器100可包括由包层104和保护涂层106围绕的芯102。芯102可具有与包层104不同的折射率。取决于尺寸、折射率和波长，芯102可以是单模或多模，尽管单模对于许多应用是优选的。芯102可由各种材料制成，包括公知的基于二氧化硅的材料。芯102可包括来自包含铒或镱的镧系化学物质的掺杂剂103，其以有用的波长释放光能。光纤激光器100可由光源110照射，例如包括激光二极管元件的激光泵，该激光二极管元件由具有相应控制单元的激光二极管驱动器驱动。光源110可以是单个二极管、二极管阵列或许多单独的泵浦二极管，每个都具有进入耦合器的光纤。光纤激光器100还可包括在线圈111的两端的光栅114以操纵或以其他方式过滤光源110并将其作为激光束116传送。光纤激光器100可用于多种应用，包括焊接重金属片、切割用于生产汽车的高强度钢、切割和钻孔混凝土以及微米和纳米级加工。

在一些应用中，光纤激光器100可具有几毫米到几百米之间的长度，最通常在1-30米范围内。光纤激光器100可以以通常允许的弯曲半径10-20毫米被卷绕111。光纤激光器100可在操作期间释放热量，这需要有效的热量移除以避免损坏芯102或包层104。

光纤激光器100可能在布置到客户现场之后由于各种原因失效或发生故障，这些原因包括光源110中包括的任何部件或它们的组合的失效。光纤激光器100，特别是光源110可使用模块化部件构建，该部件允许通过禁用或替换一些模块化部件来允许失效修复，以允许光纤激光器100至少以降低的功率水平继续运行。

另外，光源110处的虚假传感器读数可能导致光纤激光器100出现故障。通过覆盖或以其他方式忽略虚假传感器读数来继续操作的能力是所需的。

仍然需要改进的激光容错和自校准系统。

附图说明

本发明公开描述了可结合以下附图理解和充分认识的各种实施例：

图1A示出根据本发明公开的光纤激光器的截面的实施例；

图1B示出根据本发明公开的激光系统的实施例；

图2A示出根据本发明公开的激光系统的实施例；

图2B示出根据本发明公开的激光系统的实施例；

图3示出失效检测后重新校准信号的实施例。

图4A和图4B示出根据本发明公开的激光系统中错误检测的实施例；以及

图5示出根据本发明公开的操作光纤激光器的方法的实施例。