[发明专利]一种激光能量在线监测与反馈控制系统及方法

权利要求书

1.一种激光能量在线监测与反馈控制系统，其特征在于，包括在线监测装置、反馈控制装置和上位机；

所述在线监测装置包括分束片和激光能量探头；所述分束片安装于原光路中，将原光路中分束为固定比例的主光路和副光路；所述激光能量探头安装于分束片的下方，对分束出来的副光路进行激光能量的检测；

所述反馈控制装置包括恒温罩、铰接杆、凸轮、调节杆和复位机构；所述恒温罩罩设于主光路上的晶体之外，为晶体提供恒温环境；所述铰接杆设置于恒温罩上；所述调节杆的第一端固定连接于恒温罩上，第二端与凸轮相抵接，凸轮的转动带动恒温罩绕铰接杆转动；所述复位机构设置于恒温罩下方，为恒温罩提供压向凸轮的压力；

所述上位机接收检测出的激光能量值，并发动驱动信号控制凸轮转动。

2.根据权利要求1所述的激光能量在线监测与反馈控制系统，其特征在于，还包括固定架，所述铰接杆固定于固定架上，所述复位机构设置于固定架与恒温罩之间。

3.根据权利要求1或2所述的激光能量在线监测与反馈控制系统，其特征在于，所述复位机构为弹簧。

4.根据权利要求1所述的激光能量在线监测与反馈控制系统，其特征在于，所述恒温罩包括底板、加热层、温度传感器、罩体和平面镜；所述加热层环绕在底板的周侧形成用于放置晶体的容纳腔；所述温度传感器设置于晶体上，检测晶体的实时温度；所述罩体罩射在加热层外侧；所述加热层两侧的相对位置上设置有第一通孔，所述罩体两侧的相对位置上设置有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔在同一直线上，所述平面镜密封安装于第二通孔内。

5.一种激光能量在线监测与反馈控制方法，其特征在于，包括在线监测阶段和反馈控制阶段；所述在线监测阶段包括：

S1，将原光路中分束为固定比例的主光路和副光路；

S2，通过检测副光路计算出主光路的激光能量值；

所述反馈控制阶段包括：

S3，激光调试，调节原光路中分束前晶体的相位角，同时记录主光路的激光能量值，形成激光能量值随相位角变化的曲线图，记最大的激光能量值为最佳激光能量值，对应的相位角为最佳相位角；

S4，在监测过程中，先确定晶体的相位角是否处于最佳相位角，若未处于最佳相位角，则先将相位角调整至最佳相位角，然后进入S5；否则直接进入S5；

S5，判断激光能量值是否达到最佳激光能量值，若是，持续监测激光能量；否则进行相位角的调整，重新确定最佳相位角，并将晶体调整至最佳相位角。

6.根据权利要求5所述的激光能量在线监测与反馈控制方法，其特征在于，所述S1中的固定比例由S0确定，

S0，对原光路进行分束，对分束出来的主光路和副光路的激光能量值进行检测，主光路的激光能量值与副光路的激光能量值的比值即为所述固定比例。

7.根据权利要求5所述的激光能量在线监测与反馈控制方法，其特征在于，所述S5中，重新确定最佳相位角的方法为：在相位角的调节范围内，晶体以单位相位角的幅度，从最小相位角向最大相位角实时转动，同时记录下对应的激光能量值，形成新的激光能量值随相位角变化的曲线图，选取激光能量值最大处对应的相位角为最佳相位角。

8.根据权利要求7所述的激光能量在线监测与反馈控制方法，其特征在于，所述相位角的调整由连接于晶体上的机械马达实现。

9.根据权利要求8所述的激光能量在线监测与反馈控制方法，其特征在于，所述晶体以单位相位角的幅度进行转动的实现方法如下：

S51，设定单位相位角；

S52，在晶体的最小相位角开始，机械马达带动晶体以所述单位间隔的幅度转动，同时记录下马达的转动位置，形成晶体相位角与机械马达转动位置的对应关系；

S53，根据所述对应关系，使机械马达依次转动对应的角度，晶体即以单位相位角的幅度转动。

10.根据权利要求9所述的激光能量在线监测与反馈控制方法，其特征在于，所述单位相位角为1°。