[发明专利]一种调节激光器输出波长的方法及装置

权利要求书

1.一种调节激光器输出波长的方法，包括：

测量激光器的输出波长；

判断激光器的输出波长与一目标波长是否相等，如果不相等，则根据激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值控制大量程电机驱动器和小量程电机驱动器中的至少一个调节激光器的输出波长，直至激光器的输出波长与目标波长相等；

其中，所述根据激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值控制大量程电机驱动器和小量程电机驱动器中的至少一个调节激光器的输出波长，包括：判断激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值是否超出小量程电机驱动器的调节范围，如果波长差值超出小量程电机驱动器的调节范围，则采用大量程电机驱动器调节激光器的输出波长；如果波长差值未超出小量程电机驱动器的调节范围，则采用大量程电机驱动器和小量程电机驱动器共同调节激光器的输出波长；

其中，所述波长差值超出小量程电机驱动器的调节范围，采用大量程电机驱动器调节激光器的输出波长，包括：根据电机最小单位步数与波长差值的关系式ΔP_1n＝K_p1(e_n-e_n-1)+K_i1e_n，采用大量程电机驱动器快速调节激光器的输出波长，将激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值调节至小于小量程电机驱动器调节范围；其中，n为第n个控制周期，ΔP_1n为大量程电机驱动器的最小运动单元倍数，即大量程电机驱动器的电机驱动步数；K_p1为比例参数，e_n为第n次测量时激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值，e_n-1为第n-1次测量时激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值，K_i1为积分参数；

其中，所述波长差值未超出小量程电机驱动器的调节范围，采用大量程电机驱动器和小量程电机驱动器共同调节激光器的输出波长，包括：对大量程电机驱动器和小量程电机驱动器进行解耦或柔性解耦，使得大量程电机驱动器和小量程电机驱动器不同时动作；

其中，所述对大量程电机驱动器和小量程电机驱动器进行柔性解耦，包括：

根据波长差值e的变化调整电机最小单位步数与波长差值的关系式ΔP_1n＝K_p1(e_n-e_n-1)+K_i1e_n及ΔP_2n＝K_p2(e_n-e_n-1)+K_i2e_n中K_p1、K_i1、K_p2、K_i2的值，得到优化后的大量程电机驱动器和小量程电机驱动器调节步数关系式如下：

ΔP_1n＝k₁*|e|(e_n-e_n-1)+k₂*|e|e_n

当波长差值绝对值|e|趋向于0时，大量程电机驱动器输出趋向于0，小量程电机驱动器开始起主要作用，由小量程电机驱动器高精度调节激光器的输出波长；

当波长差值绝对值|e|逐渐增大时，大量程电机驱动器逐渐起主要作用，由大量程电机驱动器快速调节激光器的输出波长；

其中，n为第n个控制周期，ΔP_1n为大量程电机驱动器的最小运动单元倍数，即大量程电机驱动器的电机驱动步数；ΔP_2n为小量程电机驱动器的最小运动单元倍数，即小量程电机驱动器的电机驱动步数；K_p1和K_p2为比例参数，e_n为第n次测量时激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值，e_n-1为第n-1次测量时激光器的输出波长与目标波长之间的波长差值，K_i1和K_i2为积分参数，k₁为大量程电机驱动器的柔性调节比例系数，k₂为大量程电机驱动器的柔性调节积分系数，k₃为小量程电机驱动器的柔性调节比例系数，k₄为小量程电机驱动器的柔性调节积分系数，k₁、k₂、k₃、k₄均大于0。