高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统的制作方法

本发明涉及数据处理，特别是指高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统。

背景技术：

1、传统激光器的操作系统采用较为复杂的按键或旋钮设计，用户需要花费较长时间学习和熟悉操作方法。这不仅增加了用户的操作负担，还可能因误操作导致激光器性能下降或安全风险。在与激光器进行数据交互时，可能存在通信速率低、数据延迟等问题。这限制了激光器响应速度的提升，也影响了用户对激光器工作状态的实时监测能力。虽然传统系统也配备了一定的监测功能，但在监测精度、实时性以及故障预警方面仍有待加强。有时无法及时发现激光器运行过程中的异常情况，从而增加了潜在的安全风险。

2、传统激光器操作系统缺乏智能化的参数调整与优化功能。用户需要根据经验手动调整参数，这不仅效率低下，还难以实现激光器的性能输出。在数据存储、查询和分析方面存在局限性。用户难以方便地获取激光器的历史工作数据，也无法对数据进行深入分析和挖掘，从而限制了激光器在性能优化和故障排查方面的应用潜力。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，实现了激光器的快速响应与精准控制。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，包括：

4、操作面板模块，接收操作指令，并将操作指令通过指令处理与转换模型转化为数字信号进行传输；

5、频率检测模块，用于检测脉冲光纤激光器的重复频率，以得到检测结果；

6、脉宽调节模块，用于根据频率检测模块提供的信息，动态调整脉冲激光的宽度；

7、安全保护模块，用于监控激光器的工作状态，包括温度、电流参数，并进行安全预警；

8、数据处理模块，用于接收并处理操作面板模块、频率检测模块、脉宽调节模块和安全保护模块的数字信号，以获取处理结果；

9、显示模块，用于显示激光器的工作状态、参数设置信息以及安全保护状态。

10、进一步的，接收操作指令，并将操作指令通过指令处理与转换模型转化为数字信号进行传输，包括：

11、通过操作面板输入操作指令，并将操作指令传输至指令处理与转换模型输入端；

12、指令处理与转换模型对操作指令进行预处理，包括去噪、校验和格式化操作，以得到处理后操作指令；

13、对处理后操作指令进行解析，识别指令的类型、参数和目的信息，得到解析结果；

14、根据解析结果，指令处理与转换模型将操作指令进行转换，在转换过程中，指令处理与转换模型对操作指令进行量化处理，将连续的指令值转换为离散的数值；

15、将量化后的离散数值编码为数字信号进行传输。

16、进一步的，检测脉冲光纤激光器的重复频率，以得到检测结果，包括：

17、从脉冲光纤激光器中获取激光脉冲信息的原始信号，并提取与激光脉冲相关的信号，信号中包含激光脉冲的重复频率信息；

18、对提取的与激光脉冲相关的信号，通过测量信号中相邻脉冲之间的时间间隔，进行重复频率的检测；

19、根据相邻脉冲之间的时间，计算脉冲光纤激光器的重复频率；

20、将脉冲光纤激光器的重复频率转换为数字信号，以得到检测结果。

21、进一步的，脉冲光纤激光器的重复频率计算公式为：；

22、其中，表示脉冲激光器的重复频率；表示在总时间内产生的激光脉冲总数；表示总时间；表示激光器的光电转换效率；表示每个脉冲的能量；表示损耗系数；表示相邻脉冲之间的时间间隔；表示脉冲形状参数；表示有效脉冲宽度；表示吸收系数；表示外部环境温度；表示激光束的发散角。

23、进一步的，接收并处理操作面板模块、频率检测模块、脉宽调节模块和安全保护模块的数字信号，以获取处理结果，包括：

24、接收操作面板模块、频率检测模块、脉宽调节模块和安全保护模块的数字信号，包括激光器当前的工作状态、参数值和安全信息；

25、对数字信号进行整合，并从整合后的数字信号中提取各个参数的数值，包括重复频率、脉宽、温度、电流；

26、根据各个参数的数值，初始化一个种群，种群中每个个体代表一组参数设置；

27、计算每个个体的评价函数值，以评估种群中每个个体的优劣；

28、对种群进行迭代优化，在每次迭代中，根据每个个体的评价函数值确定个体进行繁殖，生成新的后代，并更新种群，直到达到预设的迭代次数，确定最终的参数设置；

29、根据最终的参数设置，执行对应的逻辑处理，包括调整激光器的工作状态、更新参数设置、发出安全预警，以获取处理结果。

30、进一步的，根据最终的参数设置，执行对应的逻辑处理，包括调整激光器的工作状态、更新参数设置、发出安全预警，以获取处理结果，包括：

31、数据处理模块接收并解析最终的参数设置，包括激光器的重复频率、脉冲宽度、工作电流和工作温度；

32、根据激光器的当前工作状态和解析的参数设置，设定一个初始参数调整值；

33、确定每次参数调整的步长，并将解析的参数设置作为目标值；

34、根据当前参数值和目标值之间的差异，以及确定的步长，计算下一个参数调整值；

35、根据参数调整值，生成调整指令，并向激光器发送调整指令，包括调整激光器的输出功率、重复频率、脉冲宽度，在激光器调整过程中，持续监测激光器工作状态和参数变化，以获取处理结果。

36、进一步的，每个个体的评价函数值的计算公式为：；

37、其中，表示每个个体的评价函数值；表示激光器的平均输出功率；表示样本数量；表示第次测量得到的输出功率；表示激光器的平均输出功率；表示工作电流成本的权重系数；表示激光器的工作电流；表示激光器工作电流的最大允许值；表示激光器温度成本的权重系数；表示激光器的工作温度；表示激光器工作温度的最大允许值；、表示测量次数的索引。

38、进一步的，对种群进行迭代优化，在每次迭代中，根据每个个体的评价函数值确定个体进行繁殖，生成新的后代，并更新种群，直到达到预设的迭代次数，确定最终的参数设置，包括：

39、确定迭代优化的最大次数，并初始化迭代计数器；

40、遍历当前种群中的每一个个体，根据个体的参数设置，对激光器进行对应配置；

41、根据每个个体的评价函数值，从当前种群中确定若干个体作为父代，并对确定的父代个体执行交叉操作，以生成新的后代个体；

42、对新的后代个体进行变异操作，以更新种群结构；

43、重复迭代，直至迭代计数器达到预设的最大迭代次数，从最终种群中根据每个个体的评价函数值确定最终的参数设置。

44、进一步的，根据每个个体的评价函数值，从当前种群中确定若干个体作为父代，并对确定的父代个体执行交叉操作，以生成新的后代个体，包括：

45、根据每个个体的评价函数值，分配一个轮盘区域；

46、生成一个随机数，代表轮盘上的一个点，并根据随机数落点的位置，在轮盘上确定对应的个体，添加到父代个体列表中，直到父代个体列表中的个体数量达到预设的数量；

47、预设交叉概率，以控制执行交叉操作次数的比例，并根据父代个体列表中个体的数量和交叉概率，计算执行交叉操作的个体对数；

48、遍历选中的父代个体，进行交叉操作，生成一个随机数，确定交叉点的位置；

49、交换两个父代个体在交叉点位置之后的基因片段，将基因片段组合成新的后代个体。

50、进一步的，执行交叉操作的个体对数的计算公式为：；

51、其中，表示交叉操作的个体对数；表示缩放系数；表示调整系数；表示种群的大小；表示交叉概率；、表示偏移量。

52、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

53、通过操作面板模块，用户能够直观、方便地输入操作指令，系统则能迅速将这些指令转化为数字信号进行传输。降低了用户的操作负担，提高了工作效率。频率检测模块能够实时监测脉冲光纤激光器的重复频率，为脉宽调节模块提供准确的信息。基于这些信息，脉宽调节模块能够动态调整脉冲激光的宽度。安全保护模块能够全面监控激光器的工作状态，包括温度、电流等关键参数。一旦检测到异常情况，模块会立即触发安全预警，有效预防了潜在的安全风险。这种全方位的安全保护机制，为用户提供了更加安全、可靠的操作环境。数据处理模块能够高效接收并处理来自各个模块的数字信号，通过算法分析和处理，获取有价值的处理结果。这些结果不仅为用户的操作提供了实时反馈，还为后续的决策支持提供了数据基础。这种数据处理能力，使得系统能够更加智能地管理激光器，提高其工作效率和稳定性。

54、显示模块能够实时显示激光器的工作状态、参数设置信息以及安全保护状态。这种信息可视化的设计，使得用户能够更加直观地了解激光器的运行状况，及时发现并解决问题。同时，良好的用户界面也提升了用户的操作体验。整个系统采用模块化设计，各个模块之间通过数字信号进行高效交互，为用户提供了更加高效、稳定、安全的激光器操作平台。

技术特征：

1.高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，接收操作指令，并将操作指令通过指令处理与转换模型转化为数字信号进行传输，包括：

3.根据权利要求2所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，检测脉冲光纤激光器的重复频率，以得到检测结果，包括：

4.根据权利要求3所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，脉冲光纤激光器的重复频率计算公式为：；

5.根据权利要求4所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，接收并处理操作面板模块、频率检测模块、脉宽调节模块和安全保护模块的数字信号，以获取处理结果，包括：

6.根据权利要求5所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，根据最终的参数设置，执行对应的逻辑处理，包括调整激光器的工作状态、更新参数设置、发出安全预警，以获取处理结果，包括：

7.根据权利要求6所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，每个个体的评价函数值的计算公式为：；

8.根据权利要求7所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，对种群进行迭代优化，在每次迭代中，根据每个个体的评价函数值确定个体进行繁殖，生成新的后代，并更新种群，直到达到预设的迭代次数，确定最终的参数设置，包括：

9.根据权利要求8所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，根据每个个体的评价函数值，从当前种群中确定若干个体作为父代，并对确定的父代个体执行交叉操作，以生成新的后代个体，包括：

10.根据权利要求9所述的高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，其特征在于，执行交叉操作的个体对数的计算公式为：；

技术总结
本发明提供高效能1200nm脉冲光纤激光器操作面板数据交互处理系统，涉及数据处理技术领域，包括：操作面板模块，接收操作指令，并将操作指令通过指令处理与转换模型转化为数字信号进行传输；频率检测模块，用于检测脉冲光纤激光器的重复频率，以得到检测结果；脉宽调节模块，用于根据频率检测模块提供的信息，动态调整脉冲激光的宽度；安全保护模块，用于监控激光器的工作状态，包括温度、电流参数，并进行安全预警。本发明实现了操作指令的精准传输、激光器状态的全面监测、动态脉宽调整及安全预警，提升了激光器的操作便捷性、性能稳定性及安全可靠性。

技术研发人员：杨伟华,孙硕
受保护的技术使用者：浙江领康医疗器械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5