一种光参量振荡器的晶体定位修正方法及装置

技术领域

本发明涉及光参量振荡器技术领域，特别是涉及一种光参量振荡器的晶体定位修正方法及装置。

背景技术

光参量振荡器主要包含两个关键部分：一个光学谐振腔和一个非线性光学晶体。光学谐振腔主要用于和两个输出光中的至少一者相共振。在非线性光学晶体中，泵浦光，信号光和闲频光相互重合。三个不同频率光的相互作用导致信号光波和闲频光波的幅度增益（参量放大）和与之相对应的泵浦光幅度衰减。增益使得共振光波（信号光或闲频光或两者同时）在谐振腔中振荡，补偿了共振光波在来回振荡中的损耗。损耗包括引出想要的输出光波的输出耦合镜带来的损耗。因为损耗和泵浦光强无关，但是增益却依赖于泵浦光强，所以，在低的泵浦功率下，不足的增益不足以去支持振荡。只有当泵浦功率达到一个特定的阈值，振荡才会发生。高于阈值功率时，增益也依赖与共振光波的幅度。因此，在稳态工作时，共振光波的幅度取决于增益和损耗（一个常值）相等时的状态。共振光波的幅度和输出光波的强度都随着泵浦光强的增加而增加。常用的二阶非线性光学晶体有磷酸二氢钾（KDP）、磷酸二氢铵（ADP）、磷酸二氘钾（KD*P）、铌酸钡钠等。为了改变输出光波的频率，可以改变泵频率或是相位匹配特性的非线性光学晶体。 后者是通过改变非线性晶体的温度或方向或准相位匹配的周期来实现的。

非线性晶体的使用过程中，过高的光强会顷刻间损坏晶体，不幸的是，为了达到足够高的转换效率，非线性晶体经常需要在接近它们的光学损耗阀值附近运行。即使为防止瞬间损耗，晶体远低于阀值运行，一些晶体材料在一些使用的部分展现出持续的退化，例如，以“灰度追踪”的形式退化。这种现象在晶体运行在紫外光波段运行时尤其常见。逐渐的退化会积累热量，过热的产生能瞬间引起灾难性的损伤。另外，吸湿的晶体材料需要保持在足够干燥的空气（或干燥的惰性气体）中，保持此类晶体处在一个较高的温度下运行是有利的。晶体运行温度低于室温通常是有问题的，在空气不够干燥的情况下，空气中的水分会凝结在晶体表面，激光聚焦的更厉害，从而损伤晶体。

为了产生高功率紫外线，非线性晶体会变成消耗品，它们在激光器系统的寿命过程中需要经常被更换，但临时更换激光系统内的晶体较为麻烦，耽误时间。

晶体切换装置设置于振荡器的内部，能够自动切换备用晶体，但晶体在切换过程中，需要较为精确的定位，现有技术中的激光定位技术在振荡器的内部并不适用，易对振荡器的工作产生影响，本发明旨在提供一种适用于转盘式的晶体切换装置的定位修正的控制方法，通过机械原理及控制方法实现稳定、精确的定位，从而确保备用晶体成功切换并定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种光参量振荡器的晶体定位修正方法及装置，能够在激光系统的内部自动切换备用晶体时，精确定位晶体的切换位置，通过过盈驱动实现精确修正，从而确保定位装置能够稳定的与晶体支撑架形成稳定的定位结合。

根据本发明的第一方面，提出一种光参量振荡器的晶体定位修正方法，包括：

预定义定位角度；

获取驱动装置的驱动信息，判断定位装置对当前切换装置进行定位结合；

当检测到所述驱动装置停止驱动时，获取指针的偏转角度，计算所述偏转角度与所述定位角度的差值，通过所述差值根据修正规则计算出驱动装置的修正量；

根据所述修正量调整所述驱动装置的驱动量，修正当前切换装置的位置，使得所述定位装置能够与切换装置完成定位结合。

进一步的，所述修正规则包括修正量计算公式：

其中，

进一步的，“获取驱动装置的驱动信息，判断定位装置对当前切换装置进行定位结合”具体包括：

预定义定位位置，当切换装置位于定位位置时，所述定位装置能够对切换装置完成定位；

获取驱动装置的驱动信息，判断定位装置是否对当前切换装置进行定位结合；

若定位装置对当前切换装置进行定位结合，则驱动装置驱动当前切换装置转动至定位位置时，停止驱动；

若定位装置对当前切换装置不进行定位集合，则驱动装置驱动当前切换装置转动至定位位置时，继续驱动。

进一步的，还包括在所述当检测到所述驱动装置停止驱动时，获取指针的偏转角度为零时进行过盈驱动，所述过盈驱动包括：

预设过盈转动量；

当驱动装置停止驱动当前切换装置时，获取所述指针的偏转角度；

当所述偏转角度为零时，启动所述驱动装置驱动当前切换装置继续转动一个过盈转动量后，停止驱动；

再次获取所述指针的偏转角度，若所述偏转角度仍为零，则重复进行上述过盈驱动直到所述偏转角度不为零。

进一步的，计算所述偏转角度与所述定位角度的差值包括：

预设误差范围；

当所述差值处于误差范围内时，则当前切换装置与定位装置能够完成定位结合，定位装置对当前切换装置进行定位结合，不再计算修正量；

当所述差值处于误差范围外时，根据修正规则计算获得修正量。

进一步的，根据所述修正量调整所述驱动装置的驱动量具体包括：

获取指针的偏转方向，获取修正量，所述修正量为弧形边长的长度；

启动所述驱动装置驱动当前切换装置转动一个所述修正量，所述驱动装置的方向与所述指针的偏转方向相反；

停止所述驱动装置。

进一步的，还包括：

重新获取所述指针的偏转角度，当所述偏转角度为零时，执行所述过盈驱动，反之，则计算所述偏转角度与定位角度的差值；

当所述差值位于所述误差范围内时，所述定位装置能够与当前切换装置完成定位结合；

反之，则利用获得所述差值重新根据修正规则计算修正量，再次修正当前切换装置的位置。

根据本发明的第二方面，提供了一种光参量振荡器的晶体定位修正装置，包括：

第一获取模块：获取驱动装置的驱动信息；

第一判断模块：判断所述定位装置对当前切换装置进行定位结合；

第一检测模块：检测所述驱动装置的运行状态，

第二获取模块：获取指针的偏转角度，

差值计算模块：计算所述偏转角度与所述定位角度的差值，

数据处理模块：通过所述差值根据修正规则计算出驱动装置的修正量；

驱动调整模块：根据所述修正量调整所述驱动装置的驱动量，修正当前切换装置的位置，使得所述定位装置能够与切换装置完成定位结合。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。

本发明的有益效果为：

1.在振荡器的内部非线性光学晶体的安装位置设置定位装置，本发明适用于转盘式的晶体切换装置的定位修正，转盘转动到固定的定位位置将选择的切换装置与定位装置进行定位结合，实现备用晶体的切换；每个切换装置均在相同的位置设置撞针连接件，在定位位置设置垂直指针与撞针连接件形成触碰从而产生偏转角度，在通过获取的偏转角度来进一步衡量驱动装置的驱动量是否将切换装置转动到固定的定位位置，从而实现定位修正，使得定位装置能够与切换装置完成定位结合。

2.本发明实施例中，当偏转角度为零时，采用过盈驱动来修正转动量不足时的问题缺陷，通过可循环式的过盈驱动重复修正切换装置的位置，直至切换装置的撞针连接件与指针的偏转角度满足要求，定位装置能够对切换装置进行定位结合。

3.获取差值之后，通过修正规则计算修正量，同时获取指针的偏转方向，将驱动装置的修正驱动方向调整为于指针偏转方向相反，从而修正切换装置的位置。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种光参量振荡器的晶体定位修正方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种光参量振荡器的晶体定位修正装置的框图；

图3为本发明实施例的提供的一种适用于光参量真振荡器的晶体切换装置的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种适用于光参量振荡器的晶体切换装置的俯视示意图；

图5为本发明实施例的提供的一种适用于光参量振荡器的晶体切换装置的定位修正指针的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种同步转动传动轴；

图7为本发明实施例的一种光参量振荡器的晶体定位修正方法中的修正规则的计算公式的推导示意图一；

图8为本发明实施例的一种光参量振荡器的晶体定位修正方法中的修正规则的计算公式的推导示意图二；

图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。

图中：1、切换装置；2、传动盘；3、撞针连接件；4、定位装置；5、转接件；6、驱动装置；7、指针；8、复位弹簧。

具体实施方式

为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。

本发明实施例提供了一种光参量振荡器的晶体定位修正方法及装置，适用于光参量振荡器内部的转盘式的晶体切换装置的定位修正，使得晶体切换装置能够稳定的与定位装置进行定位结合，从而完成晶体的切换。请参阅图3、图4、图5、图6，所示为本发明实施例提供的一种转盘式的晶体切换装置，其中，切换装置1设置有多个分盘，每个分盘均设置有撞针连接件3，每个分盘上的撞针连接件3的相对位置均相同，切换装置1位于传动盘2的上方切与传动盘2同轴转动连接，使得驱动装置6对传动盘2进行驱动时，传动盘2能够带动上方的切换装置1进行同步转动，从而将每个分盘的撞针连接件3转动至指针7的位置，与指针7产生撞击，从而使得指针7产生角度偏转。当定位装置4需要与切换装置1中的某一个分盘形成定位结合时，驱动装置6则驱动传动盘2将该分盘转动至指针7的位置，可以预设定位位置，使得驱动装置6将该分盘转动至定位位置时，停止驱动。可以理解的是，驱动装置6的驱动存在一定的误差，因此，该分盘与预设的定位位置会存在一定的偏移，此时撞针连接件3则会与指针7产生一定的偏转角度，可以根据此偏转角度，修正驱动装置6的驱动量，从而使得定位装置4能够与切换装置1的分盘形成定位结合。

可以理解的是，撞针连接件3与切换装置1的分盘之间均为固定连接，撞针连接件3上可以设置可拆卸的转接件5，转接件5用以固定备用晶体，使得拆卸转接件5即可完成备用晶体的更换；定位装置4也可以与撞针连接件3形成定位结合。

本发明的实施例中，指针7受到撞针连接件3的推动时，能够自动转动从而产生偏转，当撞针连接件3的的位置转动时，指针7应随之转动，因此指针7因具备自动复位的功能，可以设置如图6中的同步转动传动轴，在传动轴的非转动部位开设平面槽，在槽内安装指针7、复位弹簧8的卡接件、偏转传感器，使得指针7偏转时，能够带动卡接件一起转动，当指针7受到的外力变化时，复位弹簧8能够拉动卡接件将指针7进行跟随转动，当外力消失时，复位至初始位置。

根据本发明的第一方面，提供了一种光参量振荡器的晶体定位修正方法的流程图，如图1所示，包括：

步骤S101：预定义定位角度。

本发明的实施例中，不同于理想化中的点线结合，由于撞针连接件的尺寸大小关系，切换装置完全处于定位位置时，指针受撞针连接件的尺寸影响存在一定的角度偏转，因此，设置定位角度以消除尺寸影响。

步骤S102获取驱动装置的驱动信息，判断定位装置对当前切换装置进行定位结合。

本发明的实施例中，预定义定位位置，当切换装置位于定位位置时，所述定位装置能够对切换装置完成定位；定位位置即为切换装置的目标位置。

获取驱动装置的驱动信息，判断定位装置是否对当前切换装置进行定位结合；获取驱动信息，驱动信息包括驱动装置的驱动量以及定位装置将要定位的切换装置的分盘的相对位置。

若定位装置对当前切换装置（如第三个分盘）进行定位结合，则驱动装置驱动当前切换装置（第三个分盘）转动至定位位置时，停止驱动；选择切换装置中的第三个分盘进行定位结合，确认第三个分盘的位置处于定位位置内，由于驱动精度存在误差，因此需要对切换装置的第三个分盘的实际位置修正。

若定位装置对当前切换装置（如第一个分盘）不进行定位结合，则驱动装置驱动当前切换装置（第一个分盘）转动至定位位置时，继续驱动；选择切换装置的分盘（如第三个分盘）进行定位结合，若不是该分盘（第三个分盘），则继续驱动。

可以理解的是，切换装置上设置有多个分盘，如图4中所示，需要与第三个分盘定位结合时，切换装置的第一个、第二个分盘在转动至定位位置时，驱动装置不停止驱动，直至将第三个分盘驱动至定位位置时，才停止驱动。

步骤S103：当检测到所述驱动装置停止驱动时，获取指针的偏转角度，计算所述偏转角度与所述定位角度的差值，通过所述差值根据修正规则计算出驱动装置的修正量。

本发明的实施例中，修正规则的计算公式推导请参阅图7、图8，指针所处的偏转平面与切换装置所处的转动平面相互垂直，公式推导过程中，

修正规则的修正量计算公式为：

其中，

本发明实施例中，在获取指针偏转角度时，指针的偏转角度可能为零，此时不能判断切换装置与定位装置之间的相对位置关系，因此需要过盈驱动，即，主动增加驱动量，使得切换装置越过定位装置，从而可靠的判断切换装置与定位装置的相对位置关系。过盈驱动主要包括：

预设过盈转动量；

当驱动装置停止驱动当前切换装置时，获取所述指针的偏转角度；

当所述偏转角度为零时，启动所述驱动装置驱动当前切换装置继续转动一个过盈转动量后，停止驱动；

再次获取所述指针的偏转角度，若所述偏转角度仍为零，则重复进行上述过盈驱动直到所述偏转角度不为零。

当所述偏转角度不为零时，则可以确定当前切换装置已进入定位装置范围，可以根据差值判断当前切换装置与定位装置之间的相对位置，判断是否能够完成定位结合。

本发明实施例中，偏转角度与定位角度的差值可以预设一个误差范围，以主动判断切换装置的初始位置与定位位置直接的吻合度，吻合度符合定位误差要求时，可以直接进行定位结合，不需要进行后续步骤，其主要步骤为：

预设误差范围；

当所述差值处于误差范围内时，则当前切换装置与定位装置能够完成定位结合，定位装置对当前切换装置进行定位结合，不再计算修正量；

当所述差值处于误差范围外时，根据修正规则计算获得修正量。

步骤S104：根据所述修正量调整所述驱动装置的驱动量，修正当前切换装置的位置，使得所述定位装置能够与切换装置完成定位结合。

本发明的实施例中，要修正驱动装置的驱动量，不仅要获得修正量，还要确定驱动的方向，修正量的驱动方向应与指针偏转方向相反。主要步骤为：

获取指针的偏转方向，获取修正量，所述修正量为弧形边长的长度；

启动所述驱动装置驱动当前切换装置转动一个所述修正量，所述驱动装置的方向与所述指针的偏转方向相反；

停止所述驱动装置。

根据本发明的第二方面，根据本发明的第二方面，提供了一种光参量振荡器的晶体定位修正装置的框图，包括：

第一获取模块11：获取驱动装置的驱动信息；

第一判断模块12：判断所述定位装置对当前切换装置进行定位结合；

第一检测模块13：检测所述驱动装置的运行状态，

第二获取模块14：获取指针的偏转角度，

差值计算模块15：计算所述偏转角度与所述定位角度的差值，

数据处理模块16：通过所述差值根据修正规则计算出驱动装置的修正量；

驱动调整模块17：根据所述修正量调整所述驱动装置的驱动量，修正当前切换装置的位置，使得所述定位装置能够与切换装置完成定位结合。

可以理解的是，本发明实施例提供的装置均适用于上述方法的，具体功能可参照上述方法流程，此处不再赘述。

图9是本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。该电子设备可以包括：处理器（processor）、通信接口（Communications Interface）、存储器（memory）和通信总线。其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成互相间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：当获取扫码信息后，将手机界面跳转为登陆界面；当获取到登陆信息后，将所述登陆信息导入至预设的第一数据库中，判断所述登陆信息是否与所述扫码信息匹配；若所述登陆信息与所述扫码信息匹配，则将手机界面跳转至状态界面；当获取到开始排放信息时，确定污水柜状态并进行排污工作；当获取到停止排放信息时，结束排污工作。

上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。