(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 202210596376.8 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 武汉荣科激光自动化设备有限公司 地址 430205 湖北省武汉市东湖开发区东 一产业园高新 三路6号厂房 (72)发明人 陈勇　 (74)专利代理 机构 北京集智东方知识产权代理 有限公司 1 1578 专利代理师 吴倩　龚建蓉 (51)Int.Cl. B23K 26/046(2014.01) B23K 26/70(2014.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 激光加工的光能 聚焦控制方法、 装置 (57)摘要 本发明涉及人工智能技术， 揭露了一种激光 加工的光能聚焦控制方法， 包括： 将入射激光束 转换为双频正交偏振光， 对双频正交偏振光进行 光学干涉处理， 得到光学拍频测量信号， 根据折 射率经验公式、 初始温度、 初始压力及相对湿度 计算出光学拍频测量信号对应的折射率， 并根据 折射率对所述光学拍频测量信号进行参数补偿， 得到标准光源， 利用双频激光干涉仪中的信号预 处理电路对 标准光源进行光电转换， 得到输出信 号， 将输出信号输入至双频激光干涉仪的高分辨 率细分计数电路中， 得到光照位移； 对所述光照 位移进行聚焦处理， 得到聚焦后的光能。 本发明 还提出一种激光加工的光能聚焦控制装置。 本发 明可以解决光能 聚焦控制的准确度较低的问题。 权利要求书3页 说明书16页 附图2页 CN 114918529 A 2022.08.19 CN 114918529 A 1.一种激光加工的光能 聚焦控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 接收激光 光源模块传输的入射激光束， 将所述入射激光束转换为双频正交偏振光； 对所述双频正交偏振光进行光学干涉处理， 得到光学拍频测量信号， 分别利用温度传 感器、 压力传感器和相对湿度传感器识别出预设环境中所述光学拍频测量信号对应的初始 温度、 初始压力及相对湿度； 基于多个环境经验值构建折射率经验公式， 根据 所述折射率经验公式、 所述初始温度、 所述初始压力 及所述相对湿度计算出所述光学拍频测量信号对应的折射率， 并根据所述折 射率对所述 光学拍频测量信号进行参数补偿， 得到标准 光源， 其中所述 折射率经验公式为： 其中， 为温度的敏感性参数， 为压强的敏感性参数， 为相对湿度敏感性参数， 为 含量的敏感性参数， 为折射率， 为预设时间段， 为预设压强差 值， 为预设相对湿度差值， 为预设二氧化 碳含量差值； 利用预获取的信号预处 理电路和高分辨 率细分计数电路构建双频激光干涉仪； 利用所述双频激光干涉仪 中的信号预处理电路对所述标准光源进行光电转换， 得到输 出信号， 将所述输出信号输入至所述双频激光干涉仪的高分辨率细分计数电路中， 得到光 照位移； 利用预设的分级聚焦波束形成算法对所述光照位移进行聚焦处理， 得到聚焦后的光 能。 2.如权利要求1所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述将所述入射激 光束转换为双频正交偏振光， 包括： 利用预设声光效应算法对所述入射激光束 进行移频， 得到 两个正交极化的频率分量； 识别两个所述正交极化的频率分量对应的频率大小， 并将所述频率大小排在前面的正 交极化的频率分量作为水平偏振光， 将除去 所述水平偏振光的正交极化的频率分量作为垂 直偏振光； 将所述水平偏振光和所述垂直偏振光汇总作为双频正交偏振光。 3.如权利要求1所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述对所述双频正 交偏振光进行光学干涉处 理， 得到光学拍频测量信号， 包括： 将所述双频正交偏振光输入至预设光学干涉模块中的偏振分光镜 中， 得到反射后的水 平偏振光和透射后的垂直偏振光； 将反射后的水平偏振光入射至预设固定棱镜， 再将经过固定棱镜处理后的光束重新反 射至所述偏振分光镜进行反射， 并入射至光纤耦合器； 对透射后的垂直偏振光进行光束透射处理， 并将经过所述光束透射处理 的透射后的垂 直偏振光输入至所述 光纤耦合器中， 得到光学拍频测量信号。 4.如权利要求3所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述对透射后的垂 直偏振光进行光束透射处 理， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114918529 A 2将所述透射后的垂直偏振光输入至预设移动 棱镜， 再通过所述移动 棱镜重新反射 回到 所述偏振分光镜后发生 二次透射； 将经过所述二次透射的光束作为经 过所述光束透射处 理的透射后的垂直偏振光。 5.如权利要求1所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述根据 所述折射 率对所述 光学拍频测量信号进行参数补偿， 得到标准 光源， 包括： 分别计算得到不同环境下的折射率， 并分析所述折射率与预设敏感性参数之间的影响 关系， 得到影响关系结果； 将所述光学拍频测量信号中所述影响关系结果最大的所述预设敏感性参数对应的类 别进行补偿， 得到标准 光源。 6.如权利要求1所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述将所述输出信 号输入至所述双频激光干涉仪的高分辨 率细分计数电路中之前， 所述方法还 包括： 利用初级放大电路将所述输出信号进行信号 放大处理， 得到放大输出信号； 将所述放大输出信号中的高频噪声执行滤除处理， 并利用主放大电路对滤除高频噪声 后的放大输出信号进行二级放大处 理， 得到最终放大信号； 根据整形电路将所述最终放大信号转换为方波信号， 并将所述方波信号作为高分辨率 细分计数电路的输入信号。 7.如权利要求1所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述利用预设的分 级聚焦波 束行成算法对所述 光照位移进行聚焦处 理， 得到聚焦后的光能， 包括： 以所述光照位移作为阵元距离形成对应的参 考阵元； 根据预设的划分个数将所述 参考阵元划分为多个参 考子阵； 对多个所述 参考子阵中的第一级子阵做远场波 束形成处 理， 得到第一聚焦波 束； 分别对多个所述 参考子阵中的各级子阵做近场波 束形成处 理， 得到多个聚焦波 束； 将多个所述聚焦波 束作为聚焦后的光能。 8.如权利要求1所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述基于多个环境 经验值构建折 射率经验公式， 包括： 获取预先设定的多个不同环境下的参 考折射率公式， 并计算得到多个参 考折射率值； 对多个所述参考折射率值和预设参量进行仿真分析， 并根据仿真分析的结果构建折射 率经验公式。 9.如权利要求8所述的激光加工的光 能聚焦控制方法， 其特征在于， 所述获取预先设定 的多个不同环境下的参 考折射率公式， 包括： 其中， 是光在真空中的波数， 为温度， 为压强， 为压力， 为二氧化碳的含量，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114918529 A 3