一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统与流程

1.本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统。


背景技术：

2.目前，在进行激光分束并进行激光功率调节时，通常采用通过光阑的切光来调节通过的能量，也可以选用吸收型的衰减片来调节，甚至还有连续可调节的衰减片等等。不过这些方法也有一定的局限性，在解决问题的同时会带来其他不好的影响。
3.例如，一般的衰减片不能连续调节，只能一片一片的加；有一些楔形的可调节衰减片可能会使光偏折；对于光阑，通过改变光斑大小来调节能量，可能带来衍射效应，另外，在含有聚焦部件的实验中，还会导致聚焦大小的变化。
4.在进行激光功率调节功能上，已有技术通过手动执行旋转电机进行激光功率调节，但是此种方式来调节达到目标功率盲目性强，耗时长。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统，用以解决现有技术中调节分束激光功率盲目性强，耗时长的问题。
6.为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：
7.第一方面，本发明提供了一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法，包括：
8.标定旋转电机，得到比例-角度映射模型，所述比例-角度映射模型用于表征第一光路和第二光路功率的比例和所述旋转电机的角度之间的映射关系；
9.获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例；
10.调节所述激光器功率，使所述第一光路和所述第二光路均达到对应的目标功率。
11.进一步的，所述获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例，包括：
12.调节所述旋转电机使所述第一光路和所述第二光路达到预设功率条件；
13.获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率，得到第一基准功率和第二基准功率；
14.获取目标功率，并根据所述目标功率、所述第一基准功率和所述第二基准功率，得到功率调节比例系数；
15.根据所述功率调节比例系数和所述比例-角度映射模型，调整所述旋转电机，使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例。
16.进一步的，所述预设功率条件包括：
17.所述第一光路的功率达到最大期望功率，所述第二光路的功率达到最小期望功率。
18.进一步的，所述功率调节比例系数为：
19.ratio＝(p
set-p
min
)/(p
max-p
min
)
20.式中，ratio为所述功率调节比例系数，p
set
为所述目标功率，p
max
为所述第一基准功率，p
min
为所述第二基准功率。
21.进一步的，所述比例-角度映射模型包括：
22.angle＝cos(sqrt(ratio))*β
23.式中，angle为所述旋转电机需要旋转的角度，β为旋转比例系数。
24.进一步的，所述标定所述旋转电机，得到比例-角度映射模型，包括：
25.调整所述旋转电机，使所述第一光路的功率分别达到最大期望功率和最小期望功率，并根据所述第一光路在所述最大期望功率和所述最小期望功率时所述旋转电机的角度，得到初始映射模型，所述初始映射模型用于表征所述第一光路和所述第二光路功率的比例和旋转电机的角度之间的映射关系；
26.随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群；
27.基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群；
28.根据所述末代种群，得到所述比例-角度映射模型。
29.进一步的，所述随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群，包括：
30.随机选取所述初始映射模型中多个所述角度值及对应的所述比例值；
31.随机建立多个所述偏移系数，所述偏移系数的数量和所述角度值的数量相同；
32.随机匹配多个所述比例值和多个所述偏移系数，将所述角度值、所述比例值和所述偏移系数作为染色体序列，构成一个染色体个体，并建立所述初始种群。
33.进一步的，所述基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群，包括：
34.将所述初始种群中的多个所述染色体个体依据所述角度值的大小进行排序；
35.真实比例获取：依次旋转所述旋转电机至排序好的所述角度值，并依次获取每个所述角度值对应的真实比例值；
36.适应度计算：依次对每个所述角度值对应的所述真实比例值，和每个所述角度值对应的所述比例值与所述偏移系数之和做差，得到多个差值；
37.变异遗传：根据所述差值，对所述差值大于设定阈值的所述染色体个体进行变异，将变异后的所述染色体个体和所述差值小于或等于所述设定阈值的所述染色体个体作为父代种群，并根据所述父代种群得到子代种群；
38.对所述子代种群重复依次进行所述真实比例获取步骤、所述适应度计算步骤和所述变异遗传步骤，直至所述子代种群中每个所述染色体个体对应的所述差值均小于或等于所述设定阈值；
39.将所述父代种群和所述子代种群合并作为所述末代种群。
40.进一步的，所述根据所述父代种群得到子代种群，包括：
41.随机选取所述初始映射模型中多个子代角度值及对应的子代比例值，所述子代角
度值和所述父代种群中的所述角度值不同；
42.随机选取所述父代种群中的所述染色体个体的所述偏移系数，得到多个子代偏移系数，所述子代偏移系数的数量和所述子代角度值的数量相同；
43.随机匹配多个所述子代比例值和多个所述子代偏移系数，将所述子代角度值、所述子代比例值和所述子代偏移系数作为染色体序列，构成一个子代染色体个体，并建立所述子代种群。
44.第二方面，本发明还提供一种基于旋转电机的激光分束功率调节系统，包括激光器、分光组件、旋转电机和控制设备，所述分光组件将所述激光器的光束分为第一光路、第二光路，所述控制设备包括存储器和处理器，其中：
45.所述存储器，用于存储程序；
46.所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任一项所述基于旋转电机的激光分束功率调节方法中的步骤。
47.本发明提供的一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及系统，其通过标定旋转电机取得比例-角度映射模型，再根据比例-角度映射模型调节旋转电机，将光路中的第一光路和第二光路的实际功率比例调节至目标功率比例，最后通过调节激光器使得第一光路和第二光路达到相应的目标功率。相比于现有技术，本发明通过标定旋转电机得到比例-角度映射模型，解决了现有调节方法中的盲目性，然后通过先调节旋转电机，再调节激光器的方式，使两个光路先达到目标功率比例，再达到目标功率，解决了现有调节方法中耗时长的问题。通过本发明，能够使两个光路快速、精准地到达目标功率，无需繁琐、反复、盲目的调试，具备很好的实用性。
附图说明
48.图1为本发明提供的基于旋转电机的激光分束功率调节方法一实施例中应用的激光分束装置的结构示意图；
49.图2为本发明提供的基于旋转电机的激光分束功率调节方法一实施例的方法流程图；
50.图3为图2中步骤s201的方法流程图；
51.图4为图3中步骤s303的方法流程图；
52.图5为图2中步骤s202的方法流程图；
53.图6为本发明提供的基于旋转电机的激光分束功率调节系统中控制设备的结构示意图。
具体实施方式
54.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
55.在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
56.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
57.首先需要说明的是，本发明提供的基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统的实施例，主要应用于分成两个光路的激光分束装置，其带有旋转电机能够连续地改变两个光路的能量。下面给出一个具体地例子，如图1所示，本文中所使用的激光分束装置包括激光器1、分光组件2、旋转电机3，其中分光组件2包括半波片21、偏振分光镜22和反射镜23，本发明提供的激光分束功率调节系统包括前述激光分束装置，还包括第一光功率计4和第二光功率计5。
58.激光器1发射的激光通过半波片21的作用产生半个波长的位相差，改变了激光的偏振态，通过半波片21的激光以布鲁斯特角入射到偏振分光镜22将光的p向偏振和s向偏振分开，p向偏振光透过偏振分光镜22形成第一光路6，并照射到第一光功率计4，s向偏振光被反射到反射镜23，再通过反射镜23的反射形成第二光路7，并照射到第二光功率计5。半波片21和旋转电机3的旋转端连接，旋转电机3可以带动半波片21旋转，进而改变光的偏振方向，实现两束激光能量连续调节。实际中，半波片21可以用光衰减片代替，偏振分光镜22可用半透半反镜代替。上述激光分束装置为现有技术，因此一些细节本发明中不做过多说明。
59.本发明通过标定旋转电机取得比例-角度映射模型，使得后续的调节更加精确且有针对性，再通过根据比例-角度映射模型调节旋转电机，将光路中的第一光路和第二光路的实际功率比例调节至目标功率比例，再通过调节激光器功率使得第一光路和第二光路能够快速、准确地达到相应的目标功率。
60.本发明提供了一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统，以下分别进行说明。
61.结合图2所示，本发明的一个具体实施例，公开了一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法，包括：
62.s201、标定旋转电机，得到比例-角度映射模型，所述比例-角度映射模型用于表征第一光路和第二光路功率的比例和所述旋转电机的角度之间的映射关系；
63.s202、获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例；
64.s203、调节所述激光器功率，使所述第一光路和所述第二光路均达到对应的目标功率。
65.本发明提供的一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其通过标定旋转电机取得比例-角度映射模型，再通过根据比例-角度映射模型调节旋转电机，将光路中的第一光路和第二光路的实际功率比例调节至目标功率比例，最后通过调节激光器使得第一光路和第二光路达到相应的目标功率。相比于现有技术，本发明通过标定旋转电机得到比例-角度映射模型，解决了现有调节方法中的盲目性，然后通过先调节旋转电机，再调节激光器的方式，使两个光路先达到目标功率比例，再达到目标功率，解决了现有调节方法中耗时长的问题。通过本发明，能够使两个光路快速、精准地到达目标功率，无需繁琐、反复、盲目的调试，具备很好的实用性。
66.需要说明的是，上述过程中的实际功率是指进行对应步骤时，所测量的第一光路和第二光路的当前功率，目标功率为所要调节达到的最终功率，在没有特别说明的情况下，
实际功率和目标功率均有两个数值，分别对应两个光路。
67.上述步骤s201中，可以采用任意现有的方式对旋转电机进行标定，例如调整旋转电机至多个角度，并分别记录不同角度下两路光的功率比例，绘制出比例和角度的曲线作为比例-角度映射模型。然而在实际中，因为旋转电机的安装误差、长时间使用时的热影响等影响，可能会导致旋转电机的旋转角度和实际两个光路功率比例之间的映射关系并非均匀的线性变化，可能会出现突变等情况，造成预估的比例-角度模型和实际情况不符。因此，本实施例中通过改进的遗传算法进行标定。
68.具体地，结合图3所示，作为优选的实施例，本实施例中的步骤s201、标定所述旋转电机，得到比例-角度映射模型，具体包括：
69.s301、调整所述旋转电机，使所述第一光路的功率分别达到最大期望功率和最小期望功率，并根据所述第一光路在所述最大期望功率和所述最小期望功率时所述旋转电机的角度，得到初始映射模型，所述初始映射模型用于表征所述第一光路和所述第二光路功率的比例和旋转电机的角度之间的映射关系；
70.s302、随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群；
71.s303、基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群；
72.s304、根据所述末代种群，得到所述比例-角度映射模型。
73.上述过程的步骤s301中，当第一光路达到最大功率时，第二光路为最小功率，此时旋转电机的旋转角度对应的比例可以视为100％，反之，当第一光路达到最小功率，第二光路达到最大功率时，此时旋转电机的旋转角度对应的比例可以视为0％。此时基于这两个对应关系，可以初步绘制出一条直线作为初始映射模型，以初步地反应比例和角度之间的映射关系。可以理解的是，实际中旋转电机可能会存在旋转多圈的情况，因此旋转电机的角度是指以一个预先标定好的位置为起点，继续旋转的角度，其可以为负值也可以大于360
°
。
74.然后便可以执行步骤s302～s304，对初始映射模型进行优化，得到最终的较为符合实际的比例-角度映射模型。具体地，在一个优选的实施例中，步骤s302、随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群，具体地包括：
75.随机选取所述初始映射模型中多个所述角度值及对应的所述比例值；
76.随机建立多个所述偏移系数，所述偏移系数的数量和所述角度值的数量相同；
77.随机匹配多个所述比例值和多个所述偏移系数，将所述角度值、所述比例值和所述偏移系数作为染色体序列，构成一个染色体个体，并建立所述初始种群。
78.上述过程中的偏移系数是指随机生成的对初始映射模型进行补正的系数，其和比例值的量纲相同。例如，从初始映射模型中选择的角度值及对应的比例值分别为50
°
和80％，表示旋转电机旋转50
°
时第一光路和第二光路的比例为80％。此时随机生成一个偏移系数0.5％与其匹配，便可以形成一个染色体序列[50，80，0.5]，生成多个上述染色体序列后，便可以建立起初始种群。
[0079]
得到初始种群后，需要对初始种群进行进化，本实施例中采用改进的遗传算法对初始种群进行进化，如图4所示，在一个优选的实施例中，上述步骤s303、基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群，具体包括：
[0080]
s401、将所述初始种群中的多个所述染色体个体依据所述角度值的大小进行排序；
[0081]
s402、真实比例获取：依次旋转所述旋转电机至排序好的所述角度值，并依次获取每个所述角度值对应的真实比例值；
[0082]
s403、适应度计算：依次对每个所述角度值对应的所述真实比例值，和每个所述角度值对应的所述比例值与所述偏移系数之和做差，得到多个差值；
[0083]
s404、变异遗传：根据所述差值，对所述差值大于设定阈值的所述染色体个体进行变异，将变异后的所述染色体个体和所述差值小于或等于所述设定阈值的所述染色体个体作为父代种群，并根据所述父代种群得到子代种群；
[0084]
s405、对所述子代种群重复依次进行所述真实比例获取步骤、所述适应度计算步骤和所述变异遗传步骤，直至所述子代种群中每个所述染色体个体对应的所述差值均小于或等于所述设定阈值；
[0085]
s406、将所述父代种群和所述子代种群合并作为所述末代种群。
[0086]
上述过程中经步骤s401排序后，多个染色体个体以角度值排列，这样在步骤s402中仅需旋转一次旋转电机，便可以获得所有角度值的真实比例值，真实比例值即实际测得的两个光路在对应角度值下的实际的功率比例值。
[0087]
获取真实比例值后便可以将其与染色体个体进行比对，得到差值，即执行步骤s403。具体地，差值为染色体个体中比例值与偏移系数的和与真实比例值的差，例如若检测染色体个体[50，80，0.5]对应的真实比例值为83％，那么该染色体个体对应的差值为2.5％。差值作为本改进的遗传算法中的适应度评判条件，反应初始映射模型和实际情况的偏差。若差值大于设定阈值，便可以认定该染色体个体与实际情况偏差较大，需要进行变异，即进行步骤s404。
[0088]
具体地，步骤s404中的变异，是指基于差值对染色体个体中的偏移系数进行修改。例如对于上述染色体个体[50，80，0.5]，其对应的真实比例值为83％，那么该染色体个体对应的差值为2.5％，若设定阈值为1.5％，则可以认定该染色体个体不符合适应度条件，应当对其进行变异。本实施例中的变异手段为，将染色体个体中比例值和真实比例值的差值作为该染色体的新的偏移系数，例如，上述染色体个体[50，80，0.5]变异后的结果为[50，80，3]。而对于符合适应度条件的个体，保留其本身的偏移系数，以保证初始映射模型曲线的平滑性。
[0089]
另一方面，在一个优选的实施例中，步骤s404中的所述根据所述父代种群得到子代种群，具体包括：
[0090]
随机选取所述初始映射模型中多个子代角度值及对应的子代比例值，所述子代角度值和所述父代种群中的所述角度值不同；
[0091]
随机选取所述父代种群中的所述染色体个体的所述偏移系数，得到多个子代偏移系数，所述子代偏移系数的数量和所述子代角度值的数量相同；
[0092]
随机匹配多个所述子代比例值和多个所述子代偏移系数，将所述子代角度值、所述子代比例值和所述子代偏移系数作为染色体序列，构成一个子代染色体个体，并建立所述子代种群。
[0093]
上述过程即重新选取多个不同的角度值，并基于初始映射模型建立多个新的染色
体个体作为子代种群，只不过，得到子代种群的过程中，偏移系数是从已有的父代种群中继承而来，而非随机生成。这样保证了子代种群和父代种群具有相同的偏移特征，是优化结果能够收敛的更加迅速。
[0094]
之后便可以进行步骤s405、对所述子代种群重复依次进行所述真实比例获取步骤、所述适应度计算步骤和所述变异遗传步骤，直至所述子代种群中每个所述染色体个体对应的所述差值均小于或等于所述设定阈值，以及步骤s406，得到末代种群，完成种群的进化。
[0095]
然后通过步骤s304，将末代种群中的染色体个体进行解码，提取出每个个体的角度值和对应的比例值以及偏移系数，将角度值作为横坐标，将比例值及偏移系数之和作为纵坐标，得到多个离散点，再将这些离散点拟合为连续的曲线，便可以得到最终的比例-角度映射模型。经实验，本实施例中的方法仅需三至四次便可以完成初始种群的迭代得到最终种群，即优化过程中旋转电机仅需重新运行三至四次既可快速地得到准确的比例-角度映射模型。
[0096]
可以理解的是，上述标定过程无需在每次调节时均进行，可以在设定周期，如一周或一个月进行一次，以保持比例-角度映射模型的准确性，同时又能够保证每次调节时的快速性。标定好后便可以开始调节步骤，即步骤s202、获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例，结合图5所示，在一个优选的实施例中，该步骤具体包括：
[0097]
s501、调节所述旋转电机使所述第一光路和所述第二光路达到预设功率条件；
[0098]
s502、获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率，得到第一基准功率和第二基准功率；
[0099]
s503、获取目标功率，并根据所述目标功率、所述第一基准功率和所述第二基准功率，得到功率调节比例系数；
[0100]
s504、根据所述功率调节比例系数和所述比例-角度映射模型，调整所述旋转电机，使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例。
[0101]
本实施例中的所述预设功率条件包括：所述第一光路的功率达到其所能达到的最大功率，即最大期望功率，所述第二光路的功率达到其所能达到的最小功率，即最小期望功率。后续所得到的第一基准功率为第一光路能达到的最大功率，第二基准功率为第二光路达到的最小功率。
[0102]
作为优选的实施例，本实施例中的所述功率调节比例系数为：
[0103]
ratio＝(p
set-p
min
)/(p
max-p
min
)
[0104]
式中，ratio为所述功率调节比例系数，p
set
为所述目标功率，p
max
为所述第一基准功率，p
min
为所述第二基准功率。得到功率调节比例系数后，便可以根据提前标定好的比例-角度映射模型调节旋转电机使第一光路和第二光路达到目标功率的比例。因为本实施例中，比例-角度映射模型也是基于最大功率和最小功率得到，因此本实施例中的比例调节系数可以直接带入比例-角度映射模型中。
[0105]
作为优选的实施例，本实施例中的所述比例-角度映射模型包括：
[0106]
angle＝cos(sqrt(ratio))*β
[0107]
式中，angle为所述旋转电机需要旋转的角度，β为旋转比例系数，其根据实际条件的不同可以为其他任意数值，本实施例中旋转比例系数β为180.0*6.283185307。可以理解的是，上述比例-角度映射模型及旋转比例系数β的值仅为一个经实验得到的效果较为理想的优选结果，实际中根据具体情况不同，也可以建立其他的关系式作为比例-角度映射模型。
[0108]
调节第一光路和第二光路至目标功率比例后，便可以进行步骤s203、调节所述激光器功率，使所述第一光路和所述第二光路均达到对应的目标功率。
[0109]
进一步的，在上述达到目标功率的过程，以及之前的步骤s504，即调节两个光路功率比例的过程中，均可以采用先粗调、再微调的方式快速、准确地达到目标值。例如，在达到目标功率的过程中，可先快速地调节激光器功率，使第一光路以及第二光路的实际功率快速地接近于二者对应的目标功率，然后再慢速、精确地调节使两个光路准确地达到对应的目标功率。
[0110]
为了更好实施本发明实施例中的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，在基于旋转电机的激光分束功率调节方法基础之上，本发明实施例还提供的一种基于旋转电机的激光分束功率调节系统，该系统包括激光器、分光组件、旋转电机，即前文中的激光分束装置，以及第一光功率计、第二光功率计和控制设备，所述分光组件将所述激光器的光束分为第一光路、第二光路，激光器、分光组件、旋转电机的连接方式如前文所述，此处不再做过多赘述，控制设备电连接于第一光功率计、第二光功率计、激光器和旋转电机。
[0111]
第一光功率计和第二光功率计分别用于测量第一光路和第二光路的当前功率，除使操作者能够知晓功率情况外，还可以将功率信息反馈给控制设备，通过对激光器和旋转电机的负反馈调节方式，实现调节过程的自动化运行。
[0112]
具体地，结合图6所示，图6为本发明实施例提供的控制设备600的结构示意图。基于上述基于旋转电机的激光分束功率调节方法，本发明还相应提供了一种控制设备600，控制设备600可以是移动终端、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及服务器等计算设备。该控制设备600包括处理器610、存储器620及显示器630。图6仅示出了电子设备的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
[0113]
存储器620在一些实施例中可以是控制设备的内部存储单元，例如控制设备的硬盘或内存。存储器620在另一些实施例中也可以是控制设备的外部存储设备，例如控制设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器620还可以既包括控制设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器620用于存储安装于控制设备的应用软件及各类数据，例如安装控制设备的程序代码等。存储器620还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器620上存储有控制程序640，该控制程序640可被处理器610所执行，从而实现本技术各实施例的控制方法。
[0114]
处理器610在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit,cpu)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器620中存储的程序代码或处理数据，例如执行控制方法等。
[0115]
显示器630在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器630用于显示
在控制设备的信息以及用于显示可视化的用户界面。控制设备的部件610-630通过系统总线相互通信。
[0116]
在一实施例中，当处理器610执行存储器620中基于旋转电机的激光分束功率调节程序640时实现如上的基于旋转电机的激光分束功率调节方法中的步骤。
[0117]
本发明提供的一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及系统，其通过标定旋转电机取得比例-角度映射模型，再通过根据比例-角度映射模型调节旋转电机，将光路中的第一光路和第二光路的实际功率比例调节至目标功率比例，最后通过调节激光器使得第一光路和第二光路达到相应的目标功率。相比于现有技术，本发明通过标定旋转电机得到比例-角度映射模型，解决了现有调节方法中的盲目性，然后通过先调节旋转电机，再调节激光器的方式，使两个光路先达到目标功率比例，再达到目标功率，解决了现有调节方法中耗时长的问题。通过本发明，能够使两个光路快速、精准地到达目标功率，无需繁琐、反复、盲目的调试，具备很好的实用性。
[0118]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，包括：标定旋转电机，得到比例-角度映射模型，所述比例-角度映射模型用于表征第一光路和第二光路功率的比例和所述旋转电机的角度之间的映射关系；获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例；调节所述激光器功率，使所述第一光路和所述第二光路均达到对应的目标功率。2.根据权利要求1所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率比例，根据所述比例-角度映射模型，调节所述旋转电机使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例，包括：调节所述旋转电机使所述第一光路和所述第二光路达到预设功率条件；获取所述第一光路和所述第二光路的实际功率，得到第一基准功率和第二基准功率；获取目标功率，并根据所述目标功率、所述第一基准功率和所述第二基准功率，得到功率调节比例系数；根据所述功率调节比例系数和所述比例-角度映射模型，调整所述旋转电机，使所述第一光路与所述第二光路的实际功率比例等于目标功率比例。3.根据权利要求2所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述预设功率条件包括：所述第一光路的功率达到最大期望功率，所述第二光路的功率达到最小期望功率。4.根据权利要求3所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述功率调节比例系数为：ratio＝(p
set-p
min
)/(p
max-p
min
)式中，ratio为所述功率调节比例系数，p
set
为所述目标功率，p
max
为所述第一基准功率，p
min
为所述第二基准功率。5.根据权利要求4所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述比例-角度映射模型包括：angle＝cos(sqrt(ratio))*β式中，angle为所述旋转电机需要旋转的角度，β为旋转比例系数。6.根据权利要求1所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述标定所述旋转电机，得到比例-角度映射模型，包括：调整所述旋转电机，使所述第一光路的功率分别达到最大期望功率和最小期望功率，并根据所述第一光路在所述最大期望功率和所述最小期望功率时所述旋转电机的角度，得到初始映射模型，所述初始映射模型用于表征所述第一光路和所述第二光路功率的比例和旋转电机的角度之间的映射关系；随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立初始种群；基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群；根据所述末代种群，得到所述比例-角度映射模型。7.根据权利要求6所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述随机选取所述初始映射模型中多个角度值及对应的比例值，随机建立多个偏移系数，并建立
初始种群，包括：随机选取所述初始映射模型中多个所述角度值及对应的所述比例值；随机建立多个所述偏移系数，所述偏移系数的数量和所述角度值的数量相同；随机匹配多个所述比例值和多个所述偏移系数，将所述角度值、所述比例值和所述偏移系数作为染色体序列，构成一个染色体个体，并建立所述初始种群。8.根据权利要求7所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述基于改进的遗传算法优化所述初始种群，得到末代种群，包括：将所述初始种群中的多个所述染色体个体依据所述角度值的大小进行排序；真实比例获取：依次旋转所述旋转电机至排序好的所述角度值，并依次获取每个所述角度值对应的真实比例值；适应度计算：依次对每个所述角度值对应的所述真实比例值，和每个所述角度值对应的所述比例值与所述偏移系数之和做差，得到多个差值；变异遗传：根据所述差值，对所述差值大于设定阈值的所述染色体个体进行变异，将变异后的所述染色体个体和所述差值小于或等于所述设定阈值的所述染色体个体作为父代种群，并根据所述父代种群得到子代种群；对所述子代种群重复依次进行所述真实比例获取步骤、所述适应度计算步骤和所述变异遗传步骤，直至所述子代种群中每个所述染色体个体对应的所述差值均小于或等于所述设定阈值；将所述父代种群和所述子代种群合并作为所述末代种群。9.根据权利要求8所述的基于旋转电机的激光分束功率调节方法，其特征在于，所述根据所述父代种群得到子代种群，包括：随机选取所述初始映射模型中多个子代角度值及对应的子代比例值，所述子代角度值和所述父代种群中的所述角度值不同；随机选取所述父代种群中的所述染色体个体的所述偏移系数，得到多个子代偏移系数，所述子代偏移系数的数量和所述子代角度值的数量相同；随机匹配多个所述子代比例值和多个所述子代偏移系数，将所述子代角度值、所述子代比例值和所述子代偏移系数作为染色体序列，构成一个子代染色体个体，并建立所述子代种群。10.一种基于旋转电机的激光分束功率调节系统，其特征在于，包括激光器、分光组件、旋转电机和控制设备，所述分光组件将所述激光器的光束分为第一光路、第二光路，所述控制设备包括存储器和处理器，其中：所述存储器，用于存储程序；所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述权利要求1至9中任一项所述基于旋转电机的激光分束功率调节方法中的步骤。

技术总结
本发明涉及一种基于旋转电机的激光分束功率调节方法及调节系统，其通过标定旋转电机取得比例-角度映射模型，再根据比例-角度映射模型调节旋转电机，将光路中的第一光路和第二光路的实际功率比例调节至目标功率比例，最后通过调节激光器使得第一光路和第二光路达到相应的目标功率。相比于现有技术，本发明通过标定旋转电机得到比例-角度映射模型，解决了现有调节方法中的盲目性，然后通过先调节旋转电机，再调节激光器的方式，使两个光路先达到目标功率比例，再达到目标功率，解决了现有调节方法中耗时长的问题。通过本发明，能够使两个光路快速、精准地到达目标功率，无需繁琐、反复、盲目的调试，具备很好的实用性。具备很好的实用性。具备很好的实用性。


技术研发人员：张雷 程晓伟 雷俐殊 张浩 艾辉
受保护的技术使用者：武汉帝尔激光科技股份有限公司
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2023/8/28