IPG光纤激光器接口描述

YLP 系列掺镱光纤激光“B ”型及“B2”型实用简介及注意事项
(您的设备是那种机型, 请注意查看随机说明!两种机型的接口略有不同!)：
♦ 激光的内部结构示意图
Master Oscillator(MO)：主振荡器
Booster(BS)/Power amplifier ：功率放大器
MO control ：主振荡器控制
Booster control ：功率放大器控制
Power level ：功率调节
Modulation ：调制（激光开关信号）
Emergency Stop ：急停信号 MO ON/OFF ：主震荡器开/关 Synchronization ：同步频率输入 Delivery fiber ：传导光纤 Output head ：激光输出头
♦ 推荐激光电气连接示意图
注意: 绿/黄线请接机壳, 不要悬空!
♦电气连接注意事项：
1.主电源（直流24伏）必须具备充足的功率（参考激光器相关参数中的最大电流消耗值）
并能够具备在250微秒的短暂时间内可以提供超过50%的峰值电流。

通常的型号，电流消耗小于8安培，而峰值电流小于12安培即可。

电源必须保证正常使用时和峰值期间保持稳定的电压（所需要的稳定度请参阅相关的激光电气参数要求）。

电源的过压或不足及上电过程的杂波都会导致激光运行的不稳定。

2.连接主电源及激光器的导线必须使用合理的长度及面积，以保证不会产生太大的压降（特
别是对峰值电流消耗而言）。

3.主电源24伏应当使用“悬浮”输出。

其负极应当仅与激光电源的蓝线连接。

错误的连接
可能生成回路电流（上图画叉红线所示）
4.激光接地（DB25针的10-15，24）和激光电源24伏的负极（蓝线）在激光模块内部被
连接在一起。

在模块以外不允许将任何端口连接在一起！
5.在模块内部共地端是通过一个470欧姆的电阻及并联的47纳法的电容与外壳相连接的。

这样的设计会中和地和机壳之间的电位。

6.控制卡的接地端可以在设计中同大地相连接。

如果没有的话，而控制卡电子线路具有“悬
浮”地，不可以同24伏电源的负极及地线连接（蓝线和黄绿线），参考上图中的红虚线。

♦DB25控制端定义：控制信号水平为TTL标准
针序号描述
1-8 （D0-D7）功率设置（16进制0-FFh，或10进制的0 到255）LSB (D0) 对应于1针，MSB(D7)对应于8针
00h(0)：最小输出功率
FFh(255)：最大输出功率
不连接（悬空）对应于00h
9 锁存信号，将以上的功率设定输入激光模块，但注意锁存脉冲的有效沿！
B型：上升沿有效
B2型：下降沿有效
10-15,24 接地
16,21 报警信号：
16低，21低：激光器温度超过指定范围！
16低，21高：正常运行！
16高，21低：激光自动关闭，由于探测到“高反”激光！
16高，21高：主震荡器异常！
17 5+_0.25伏，对指示激光（B型）及PCB线路板（B2型）的独立供电：
B型：0.15A
B2型：0.6A
18 主震荡器（MO）开/关信号
高电平：MO开
低电平或悬空：MO关
19 激光调制信号的输入端：
高电平：开激光
低电平或悬空：关激光
20 脉冲重复频率（同步脉冲）输入，方波
请参考相关的PRR调制范围，占空比应当维持在10%到90%
22 红色导引激光开关信号输入：
B型：高电平或悬空为“开”，低电平为“关”
B2型：高电平为“开”，低电平或悬空为“关”
23 急停输入
高电平：正常
低电平或悬空：停止（激光自动关闭）
25 激光输出功率实时监控（平均功率）
环电流4-20毫安，建议使用200欧姆电阻进行加载
标定：4mA=0W，10mA=名义输出功率
♦控制界面使用注意事项
1.我们可以通过DB25连接口，使用各种信号对激光进行控制。

请参阅以上表格中的25针
定义。

2.1到8针为8比特功率输出端口，1针为最小的影响端口，而8针为最大的影响端口。

您
可以使用各种组合得到256级的功率控制。

当然标定后，可以对应于0-100%的功率设置。

3.9针是将1-8针的功率设置锁存到激光模块中。

对与B型激光器，数据是随控制信号的
上升沿存入，而B2型激光器，是下降沿。

1-8针的数据应当在以下时间段内保持不变： B型：在9针上升沿后保持500ns
B2型：在9针下降沿后保持20us
IPG建议用脉宽超过2微秒的正脉冲对数据进行锁存。

而相临的两个锁存脉冲的间隔应当大于100微秒（或锁存频率小于10kHz）
4.16，21针为报警输出。

16低，21低为温度异常
16低，21低为运行正常
16高，21低为高反，此时激光自动关闭，但一秒钟后，激光会自动重新启动！
16高，21高为主震荡器异常，此时必须先将错误报警信号进行“清除”才能将MO和BS再次打开。

对与B型激光器，重新开关24伏电源，而B2型激光器要将
18针设为低电平即可。

5.17针的辅助5伏电源为导引红光提供电源，而红光可以独立于主24伏电源进行工作。

这就保证了激光ClassI 的模块操作安全规范。

即使在激光器其它电子设备发生故障时仍可使用。

而对于B2型激光器，此电压同时给PCB控制电子电路提供了电源。

6.18针为主震荡器（MO）的开关信号，MO应当先于BS（主放大器）7ms打开。

MO和
BS可以同时关闭。

在打开MO后，激光就开始消耗电能并发射微量激光，此时BS即使处于关闭状态！这种“泄露”激光的能量应当在50mW以下。

注意：MO于控制信号的上升沿同步开启，如果高电平在主24伏电源供电前加在MO上，激光不会进入MO开启状态！18针必须先降低，在完成了预热阶段后，再设为高电平才能打开MO。

如果19针也在主24伏电压施加前加入，也需要同18针一起降为低电平。

7.19针是“激光发射调制”控制端，施加高电平，打开BS为开激光，低电平为关激光。

激光在19针高电平后经历了一定的延时才发射激光，而19针低电平后也要经历一定的延时后才能停止发射。

请参阅激光器的相关的平均功率上升及下降延时。

激光的调制周期比上升及下降延时之和短的话，会导致激光的功率不足或超强等异常现象的发生！对于激光小于250us的上升和下降延时，最小的调制周期应当大于500us。

注意：MO应当限于BS 7ms打开。

如果MO关闭时打开了BS，激光不会发射。

如果先打开BS，然后再打开MO，激光会MO开启后1到7ms开始发射。

以上两种状态属于非正常操作，应当尽量避免！BS随控制脉冲的上升沿打开。

如果在24伏主电源打开前BS 开启，激光器不会接受此开启信号。

此时应当先将此针降为低电平，然后再设为高电平。

如果18针也有类似的情形，那再开启24伏电源之前，应当将18，19针同时降为低电平。

然后在按正常顺序进行操作。

8.20针为同步脉冲输入端口。

脉冲重复频率（PRR）应当保持在指定的范围之内（参考相
应的激光参数）。

激光与信号的上升沿同步发射脉冲激光。

如果PRR在指定的范围之外，激光的自我保护机制自动启动，会增加或减小不足或超过的频率。

9.22针是导引激光的控制端口，高电平打开引导激光，低电平关闭引导激光（B型）。

如
果没有装备导引激光，22针必须接地！（10-15，24）悬空状态对应于导引激光开启！主激光不可能与导引激光同时打开！在导引激光运行时，激光器内部已经将BS控制进行的屏蔽。

在引导激光开启时，将19针设为高电平，激光不会发射！即使将导引激光关闭，此时也不会发射激光。

您必须将19针降低，然后再拉高才能发射激光。

在导引激光打开时可以对MO进行正常的开关操作。

10.23针为急停输入端。

在正常状态下应当设为高电平。

如果23针成为低电平（即使是很
短的时间）激光会被自动关闭（同MO/BS同时关闭的状态一致）。

要从新开启激光，您必须将MO和BS降为低电平。

23针设为高电平，应当最少有2us的时间才能打开MO 和BS.
11.25针的数值仅做参考，不建议使用。

♦激光操作程序
1.取下保护罩（镜头盖）
2.将激光模块与控制系统通过DB25针进行连接。

3.确认各个控制信号都真确设置
18，19，22，23为低电平
20为指定范围的重复频率
4.连接+24伏直流电源
5.24伏接通5秒钟后（预热时间）激光可以正常工作（也可以先接通24伏电源然后在施
加控制信号）。

6.将23针设为高电平
7.通过1-8针输入所需功率设置，在9针施加锁存信号将功率设置存入激光器
8.在18针输入高电平，打开MO
9.等待7ms
10.激光此时可以通过19针进行快速调制。

可以用高低电平的脉冲串将激光进行开关操作。

激光具有固有的上升/下降延时，调制信号的速度原则上讲不应当比上升和下降延时之和快！一个典型的例子，250us的上升/下降延时，调制周期应当大于500us（对应于2kHz）。

11.在完成了一串激光的开关操作后，等待下一串指令时，如果等待时间超过20ms，我们建
议将MO关闭，这样做可以减少电耗，延长MO的寿命，避免“漏光”现象的发生。

12.完成一个工作后，关闭BS和MO（将18，19针设为低电平）
13.关闭+24伏直流电源。

♦操作特性
1.PRR可以在激光发射过程中通过20针进行改变。

2.功率设置也可以在激光发射的过程中进行，1-8针改变功率，9针进行锁存，激光的反应
时间在特定的上升/下降延时内。

3.18，19针处于低电平状态，没有激光发射
4.如果MO开启，BS关闭时有小于50mW的平均功率“泄露”
5.而MO开启，BS也开启，但功率设置为0，此时也有50mW的“漏光”
6.导引激光可以在激光发射过程中打开（使用22针），而导引激光只有当BS关闭时才能
开启。

如果BS处于开启状态，发射自动关闭。

这样的操作应当避免！如果发生了，在用完导引激光后，必须将19针降为低电平，然后再设回为高电平才能打开BS。

7.选择导引激光，可以具备独立的电源和控制电路。

引导激光可以使用+24伏主电源，也
可以使用独立的+5伏电源（17针）。

如果使用独立的+5伏电源，而主电源没有打开，激光不可能操作的情况下，导引激光也可以操作。

如果使用+24伏电源，不需要在17针加入+5伏电源。

8.如果您没有选择导引激光，请确认22针要接地（10-15，24针）！悬空状态对应的是导引
激光开启（B型）！
9.输出功率实时监视的精度在+-30%，仅能作为参考，不建议使用！
10.如果激光模块的温度超过摄氏+53度，激光会被自动关闭。

16，21针会输出相应的警示
信号。

当温度降到+50度以下时：
B型：激光自动恢复发射，警示信号自动清除
B2型：激光不会自动恢复，警示信号保留。

要先关闭BS，再打开才能恢复激光发射。

11.激光备有内置高反探测器，如果反射水平达到危险程度，它会将激光关闭一秒钟。

16，
21针会同时输出相应的警示信号。

1秒钟后激光发射自动恢复，警示信号自动清除。