CN118099912A - 一种功率控制*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种功率控制***，包括第一光源、第二光源、N个光纤、N个分别与每个光纤对应的合束器、N个分别与每个光纤对应的检偏器、控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，根据第一角度调整模型输出的第一目标偏转角度集合来控制N个磁场的磁场强度，根据磁场控制光纤输出的控制光束的偏振角度，从而改变控制光束和对应的检偏器之间的偏振角度差值，最终从第N个检偏器中输出第N个检偏光束作为符合预设的目标功率要求的目标光束，通过第一角度调整模型提高了第一目标偏转角度集合的准确性，提高了光信号的功率控制的准确性，使得光纤激光器可以应用于高精度功率光束的需求场景中，进而提高了光纤激光器的应用范围。

Description

一种功率控制***

技术领域

本发明涉及光纤光学技术领域，特别是涉及一种功率控制***。

背景技术

光纤激光器通常采用光纤对光信号的功率进行控制，且在光纤的长度达到临界点之前，光纤的长度和输出的光信号的功率成正相关关系，当光纤的长度进一步增大至临界点时，光纤对光功率的增大程度反而会下降，因此，传统光纤激光器通常通过增大光纤的长度来提升光信号的功率，并且通过多组光纤串联的结构来提高光信号的功率控制范围。

但是当光纤的材料、长度等参数固定时，光纤对光信号的功率控制系数也随之固定，使得光信号的功率控制的精度较低，进而导致光纤激光器难以应用于高精度功率需求的场景中，从而降低了光纤激光器的应用范围。

因此，如何提高光信号的功率控制精度，进而提高光纤激光器在高精度功率需求场景中的应用范围成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种功率控制***，该功率控制***包括光束传输模块、预设的第一角度调整模型和控制模块，光束传输模块包括第一光源、第二光源、N个光纤、N个分别与每个光纤对应的合束器和N个分别与每个光纤对应的检偏器。

第一光源将第一入射光束分别输入至每个合束器，第二光源将第二入射光束输入至第一个合束器，第一个合束器输出第一个合束光并输入至第一个光纤，第一个光纤输出第一个控制光束并输入至第一个检偏器，第j个检偏器输出第j个检偏光束并输入至第j+1个合束器，第j+1个合束器输出第j+1个合束光并输入至第j+1个光纤，第j+1个光纤输出第j+1个控制光束并输入至第j+1个检偏器，第N个检偏器输出第N个检偏光束作为目标光束，其中，j=1，2，……，N-1，N是指光纤的数量。

预设的第一角度调整模型用于根据第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度，输出第一目标偏转角度集合。

控制模块包括控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，控制器用于根据第一目标偏转角度集合控制N个磁场的磁场强度，第i个光纤位于第i个磁场内，第i个磁场用于控制第i个控制光束的偏振角度，使得目标光束的功率与预设的目标功率一致，其中，i=1，2，……，N。

本发明至少具有以下有益效果：功率控制***中包括第一光源、第二光源、N个光纤、N个分别与每个光纤对应的合束器、N个分别与每个光纤对应的检偏器、控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，在第一入射光束和合束器的基础上，根据预设的第一角度调整模型输出的第一目标偏转角度集合来控制N个磁场的磁场强度，根据磁场的磁场强度控制对应光纤输出的控制光束的偏振角度，从而改变控制光束的偏振角度和对应的检偏器的偏振角度之间的角度差值，以对第二入射光束进行一系列的功率控制，最终从第N个检偏器中输出第N个检偏光束作为符合预设的目标功率要求的目标光束，通过预设的第一角度调整模型提高了第一目标偏转角度集合的准确性，提高了光信号的功率控制的准确性，使得光纤激光器可以应用于高精度功率光束的需求场景中，进而提高了光纤激光器的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种功率控制***的结构框图；

图2为本发明实施例二提供的一种功率控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

本实施例一提供了一种功率控制***，该功率控制***包括光束传输模块、预设的第一角度调整模型和控制模块，光束传输模块包括第一光源、第二光源、N个光纤、N个分别与每个光纤对应的合束器和N个分别与每个光纤对应的检偏器。

第一光源将第一入射光束分别输入至每个合束器，第二光源将第二入射光束输入至第一个合束器，第一个合束器输出第一个合束光并输入至第一个光纤，第一个光纤输出第一个控制光束并输入至第一个检偏器，第j个检偏器输出第j个检偏光束并输入至第j+1个合束器，第j+1个合束器输出第j+1个合束光并输入至第j+1个光纤，第j+1个光纤输出第j+1个控制光束并输入至第j+1个检偏器，第N个检偏器输出第N个检偏光束作为目标光束，其中，j=1，2，……，N-1，N是指光纤的数量。

预设的第一角度调整模型用于根据第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度，输出第一目标偏转角度集合。

控制模块包括控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，控制器用于根据第一目标偏转角度集合控制N个磁场的磁场强度，第i个光纤位于第i个磁场内，第i个磁场用于控制第i个控制光束的偏振角度，使得目标光束的功率与预设的目标功率一致，其中，i=1，2，……，N。

其中，第一光源将第一入射光束分别输入至每个光纤中，以对每个光纤中的光信号进行功率控制，例如，第一光源可以是泵浦光源，第一入射光束可以是泵浦光源输出的泵浦光，对每个光纤中的光信号进行功率控制可以是指对每个光纤中的光信号的功率进行增益放大。

第二光源将第二入射光束输入至第一个合束器，使得第一个合束器在第一入射光束和第二入射光束的基础上输出第一个合束光，并将第一个合束光输入至第一个光纤中，以在第一入射光束的基础下对第二入射光束的功率进行控制，例如，第二光源可以是指带偏振的信号光。

然后从第一个光纤中输出经过对应功率控制后的第一个控制光束，并将第一个控制光束输入至第一个检偏器中。由于第一光纤处于磁场环境中，第一个控制光束的偏振角度是由磁场对第一个合束光的偏振角度进行偏转后得到的，且当光纤对应的磁场的强度发生改变时，磁场对第一个合束光的偏振角度进行偏转的程度不同，使得第一个控制光束输入至第一个检偏器中后，通过检偏器的光信号的功率发生改变，从而控制第一个检偏器输出的第一个检偏光束的功率。

然后，第一个检偏光束输入至第二个合束器中，以对第一入射光束和第一个检偏光束进行合束，得到第二合束光并输入至第二个光纤中，以在第一入射光束的基础下对第一个检偏光束的功率进行控制，以此类推，在第一入射光束、第j个光纤、对应的第j个合束器和对应的第j个检偏器的基础上对初始的第二入射光束进行一系列的功率控制。

为了使得第N个检偏器输出的第N个检偏光束的功率符合预设的目标功率，本实施例在第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度的基础上，通过预设的第一角度调整模型获取到第一目标偏振角度集合，从而来控制控制模块中每个磁场的磁场强度，使得位于磁场内的光纤对应的偏转角度随着改变，使得每个控制光束输入至对应的检偏器后，通过检偏器的光信号的功率发生改变，从而控制第N个检偏光束的功率与预设的目标功率一致，以将第N个检偏光束确定为满足功率条件的目标光束，并通过预设的第一角度调整模型来提高每个磁场的磁场强度的准确性，从而满足各种应用场景中对高精度功率光信号的需求。

在一具体实施方式中，设置N=2，如图1所示，该功率控制***包括光束传输模块和控制模块，光束传输模块包括第一光源G₁、第二光源G₂、第一个光纤Z₁、Z₁对应的第一个合束器H₁、Z₁对应的第一个检偏器J₁、第二个光纤Z₂、Z₂对应的第二个合束器H₂和Z₂对应的第二个检偏器J₂。

G₁将第一入射光束分别输入至H₁和H₂中，G₂将第二入射光束输入至H₁中，H₁输出第一个合束光并输入至Z₁中，Z₁输出第一个控制光束并输入至J₁中，J₁输出的第一个检偏光束输入至H₂中，H₂输出第二个合束光并输入至Z₂中，Z₂输出第二个控制光束并输入至J₂中，J₂输出第二个检偏光束作为目标光束。

第一目标偏转角度集合包括Z₁对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一个第一目标偏转角度和Z₂对传输的光束的偏振角度进行偏转的第二个第一目标偏转角度。

控制模块包括控制器W、Z₁对应的第一个磁场R₁和Z₂对应的第二个磁场R₂，W的第一个输出端out₁用于根据第一个第一目标偏转角度控制第一个磁场R₁的强度，使得Z₁在R₁的控制下，对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度符合第一个第一目标偏转角度，W的第二个输出端out₂用于根据第二个第一目标偏转角度控制第二个磁场R₂的强度，使得Z₂在R₂的控制下，对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度符合第二个第一目标偏转角度，进而使得目标光束的功率与预设的目标功率一致。

其中，箭头指示光束的传输方向。

在一具体实施方式中，该功率控制***还包括处理器和存储有计算机程序的存储器，存储器中还存储有预设的第一查询表Q₁，预设的第一查询表Q₁中包括若干个预设偏转角度和每个预设偏转角度对应的预设磁场强度，当计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：

S1，将第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度输入至预设的第一角度调整模型中，获取到预设的第一角度调整模型输出的第一目标偏转角度集合θ²={θ² ₁，θ² ₂，……，θ² _i，……，θ² _N}，其中，θ² _i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一目标偏转角度。

S2，根据θ²和Q₁，获取到第一目标磁场强度集合B¹={B¹ ₁，B¹ ₂，……，B¹ _i，……，B¹ _N}，其中，B¹ _i是指第i个磁场的第一目标磁场强度，B¹ _i通过在Q₁中查询θ² _i对应的预设磁场强度得到。

S3，通过控制器来控制第i个磁场的磁场强度等于B¹ _i。

其中，预设的第一角度调整模型用于对该功率控制***中第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度进行特征提取和特征映射，输出第一目标偏转角度集合θ²，来指示每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一目标偏转角度。

在第一查询表Q₁的基础上，可以将控制每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度符合第一目标偏转角度，转换为首先根据控制器来控制对应磁场的磁场强度符合对应的第一目标磁场强度，然后根据受到强度控制的磁场来控制每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度符合第一目标偏转角度，从而输出符合预设的目标功率的目标光束。

在一具体实施方式中，存储器中还存储有若干个训练样本集合A={A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆}，其中，A₁是指第二入射光束的初始功率样本，A₂是指预设的目标功率样本，A₃是指第二入射光束的第一偏振角度样本，A₄={A₄₁，A₄₂，……，A_4i，……，A_4N}，A_4i是指第i个检偏器对应的第二偏振角度样本，A₅={A₅₁，A₅₂，……，A_5i，……，A_5N}，A_5i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度样本，A₆={A₆₁，A₆₂，……，A_6i，……，A_6N}，A_6i是指第i个光纤对应的功率调整系数，当计算机程序被处理器执行时，还实现以下步骤：

S10，将A₁、A₂、A₃、A₄和A₅输入至第一初始角度调整模型中，获取到第一预测偏转角度集合θ³={θ³ ₁，θ³ ₂，……，θ³ _i，……，θ³ _N}，其中，θ³ _i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一预测偏转角度。

S20，根据θ³、A₁、A₃、A₄和A₆，获取到目标光束的第一预测功率G。

S30，根据G、A₂、A₅和θ³，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型总损失。

S40，根据第一模型总损失更新第一初始角度调整模型的参数，直至第一模型总损失满足预设的训练条件，得到预设的第一角度调整模型。

其中，为了保证第一目标偏转角度集合θ²的准确性，本实施例在若干个训练样本集合A的基础上对第一初始角度调整模型进行训练，以得到准确性更高的预设的第一角度调整模型，从而对每个磁场的磁场强度进行更准确地控制，进而提高每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度的精度，从而提高功率控制的精度。

具体地，将A₁、A₂、A₃、A₄和A₅输入至第一初始角度调整模型中，获取到第一预测偏转角度集合θ³，为了表征第一预测偏转角度集合θ³的准确性，本实施例基于θ³、A₁、A₃、A₄和A₆，获取到目标光束的第一预测功率G，然后根据G、A₂、A₅和θ³，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型总损失，进而根据第一模型总损失来更新第一初始角度调整模型的参数，直至第一模型总损失满足预设的训练条件，得到预设的第一角度调整模型。

在一具体实施方式中，S20还包括如下步骤：

S21，根据θ³、A₃和A₄，获取到偏振角度差值集合Δθ={Δθ₁，Δθ₂，……，Δθ_i，……，Δθ_N}，其中，Δθ_i是指第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值。

S22，根据Δθ_i、A₁和A₆，获取到G=A₁×П_i=1 ^N(A_6i×cos²(Δθ_i))。

其中，当输入至检偏器的光束对应的偏振角度与检偏器对应的偏振角度存在差值时，会导致一部分信号光可以通过检偏器，而一部分信号光被检偏器隔离，使得通过检偏器的光信号的功率随之减小，起到功率控制的效果。且通过调整对应的角度差值，可以控制检偏器通过的光信号的功率大小，为得到符合预设的目标功率的目标光束提供基础。

因此，本实施例获取到每个控制光束和对应的检偏器之间的偏振角度差值，从而结合第二入射光束的初始功率样本和每个光纤对应的功率调整系数，获取到最终输出的目标光束的第一预测功率G，作为表征第一预测偏转角度集合θ³的准确性的基础，从而为训练得到预设的第一角度调整模型提高数据支持，进而提高功率控制的精度。

在一具体实施方式中，S21还包括如下步骤：

S211，当i=1时，获取到第一个控制光束和第一个检偏器之间的偏振角度差值Δθ₁=A₃+θ³ ₁-A₄₁。

S212，当i＞1时，获取到第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值Δθ_i=A_4(i-1)+θ³ _i-A_4i。

其中，第二入射光束的第一偏振角度样本为A₃，第一个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一预测偏转角度为θ³ ₁，则第一个光纤输出的第一个控制光束对应的偏振角度为A₃+θ³ ₁，因此，第一个控制光束和第一个检偏器之间的偏振角度差值Δθ₁=A₃+θ³ ₁-A₄₁。

第i-1个检偏器对应的偏振角度为A_4(i-1)，对应地，第i-1个偏振光束对应的偏振角度为A_4(i-1)，而第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一预测偏转角度为θ³ _i，则第i个光纤输出的第i个控制光束对应的偏振角度为A_4(i-1)+θ³ _i，因此，第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值Δθ_i=A_4(i-1)+θ³ _i-A_4i。

在一具体实施方式中，S30还包括如下步骤：

S31，根据G和A₂，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型子损失L₁=|G-A₂|/A₂。

S32，根据A₅和θ³，获取到第一初始角度调整模型对应的第二模型子损失L₂=Σ_i=1 ^N(|θ³ _i-A_5i|/A_5i)。

S33，根据L₁、L₂、第一预设优先级α₁和第二预设优先级α₂，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型总损失L¹=α₁×L₁+α₂×L₂。

其中，目标光束的第一预测功率G与预设的目标功率样本A₂之间的差距越大，表征第一初始角度调整模型的准确性越低，因此，根据G和A₂，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型子损失L₁=|G-A₂|/A₂，对应地，L₁越大，表征第一初始角度调整模型的准确性越低，需要进一步对第一初始角度调整模型的参数进行更新。

为了降低功率控制过程中的成本，提高功率控制过程中的效率，本实施例根据光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度样本和第一预测偏转角度之间的差距，来表征功率控制过程中的成本和效率，对应地，初始偏转角度样本和第一预测偏转角度之间的差距越大，在调整对应磁场的磁场强度时，需要调整的程度越高，对应的成本越高，效率越低，因此，根据A₅和θ³，获取到第一初始角度调整模型对应的第二模型子损失L₂=Σ_i=1 ^N(|θ³ _i-A_5i|/A_5i)，则L₁越大，越需要对第一初始角度调整模型的参数进行更新。

其中，第一预设优先级α₁和第二预设优先级α₂的具体数值可以由实施者根据实际情况进行调整。

上述，根据G和A₂，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型子损失L₁，根据A₅和θ³，获取到第一初始角度调整模型对应的第二模型子损失L₂，并基于L₁、L₂、第一预设优先级α₁和第二预设优先级α₂，获取到第一初始角度调整模型对应的第一模型总损失L¹，作为更新第一初始角度调整模型的参数的基础，提高了第一初始角度调整模型的准确性，并降低了功率控制过程中的成本，提高了功率控制过程中的效率。

在一具体实施方式中，预设的训练条件是第一模型总损失收敛。

在一具体实施方式中，预设的训练条件是第一模型总损失小于预设的损失阈值。

其中，预设的损失阈值的具体数值可以由实施者根据实际情况进行调整。

本实施例的功率控制***中包括第一光源、第二光源、N个光纤、N个分别与每个光纤对应的合束器、N个分别与每个光纤对应的检偏器、控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，在第一入射光束和合束器的基础上，根据预设的第一角度调整模型输出的第一目标偏转角度集合来控制N个磁场的磁场强度，根据磁场的磁场强度控制对应光纤输出的控制光束的偏振角度，从而改变控制光束的偏振角度和对应的检偏器的偏振角度之间的角度差值，以对第二入射光束进行一系列的功率控制，最终从第N个检偏器中输出第N个检偏光束作为符合预设的目标功率要求的目标光束，通过预设的第一角度调整模型提高了第一目标偏转角度集合的准确性，提高了光信号的功率控制的准确性，使得光纤激光器可以应用于高精度功率光束的需求场景中，进而提高了光纤激光器的应用范围。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实施例二提供了一种功率控制方法，如图2所示，该功率控制方法包括如下步骤：

S100，获取到预设的光束传输模块中第二光源输出的第二入射光束的初始功率C₁、预设的目标功率C₂、第二入射光束的第一偏振角度C₃、N个检偏器对应的第二偏振角度集合C₄和N个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度集合C₅，其中，预设的光束传输模块包括第二光源、N个光纤和N个分别与每个光纤对应的检偏器，C₄={C₄₁，C₄₂，……，C_4i，……，C_4N}，C_4i是指第i个检偏器对应的第二偏振角度，C₅={C₅₁，C₅₂，……，C_5i，……，C_5N}，C_5i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度，i=1，2，……，N，N是指光纤的数量。

在一具体实施方式中，预设的光束传输模块还包括第一光源和N个分别与每个光纤对应的合束器，第一光源将第一入射光束分别输入至每个合束器，第二光源将第二入射光束输入至第一个合束器，第一个合束器输出第一个合束光并输入至第一个光纤，第一个光纤输出第一个控制光束并输入至第一个检偏器，第j个检偏器输出第j个检偏光束并输入至第j+1个合束器，第j+1个合束器输出第j+1个合束光并输入至第j+1个光纤，第j+1个光纤输出第j+1个控制光束并输入至第j+1个检偏器其中，j=1，2，……，N-1。

S200，将C₁、C₂、C₃、C₄和C₅输入至训练好的调整概率预测模型中，获取到调整概率集合X={X₁，X₂，……，X_i，……，X_N}，其中，X_k是指预设的控制模块中第i个磁场对应的调整概率，预设的控制模块包括控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，第i个光纤位于第i个磁场内，第i个磁场用于控制第i个光纤输出的控制光束的偏振角度。

其中，训练好的调整概率预测模型用于对C₁、C₂、C₃、C₄和C₅进行特征提取和特征映射，并输出调整概率集合X，来表征每个磁场的磁场强度被控制器进行控制调节的概率。

上述，首先将C₁、C₂、C₃、C₄和C₅输入至训练好的调整概率预测模型中，获取到调整概率集合X，为第二角度调整模型的调整对象提供了参考数据，从而提高了第二角度调整模型输出结果的准确性和效率。

S300，根据X获取到目标调整磁场集合D={D₁，D₂，……，D_k，……，D_M}，其中，D_k是指通过控制器进行磁场强度调整的第k个目标调整磁场，k=1，2，……，M，M是指通过控制器进行磁场强度调整的第一磁场总数量。

在一具体实施方式中，S300还包括如下步骤：

S301，若X_i＞X₀，则将预设的控制模块中的第i个磁场确定为目标调整磁场，其中，X₀是指预设的概率阈值。

S302，若X_i≤X₀，则将预设的控制模块中的第i个磁场确定为非目标调整磁场。

S303，遍历X₁，X₂，……，X_i，……，X_N，获取到目标调整磁场集合D。

其中，本实施例设置预设的概率阈值X₀作为判断磁场是否为目标调整磁场的基础，并在X_i＞X₀时，将预设的控制模块中的第i个磁场确定为目标调整磁场，从而得到目标调整磁场集合D，为第二角度调整模型的调整对象提供参考数据。

其中，预设的概率阈值X₀的具体数值可以由实施者根据实际情况进行调整。

S400，将C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和D输入至训练好的第二角度调整模型中，获取到第二目标偏转角度集合θ⁴={θ⁴ ₁，θ⁴ ₂，……，θ⁴ _i，……，θ⁴ _N}，其中，θ⁴ _i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第二目标偏转角度。

其中，训练好的第二角度调整模型通过对C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和D进行特征提取和特征映射，输出第二目标偏转角度集合θ⁴，来指示每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第二目标偏转角度。

上述，训练好的调整概率预测模型输出的目标调整磁场集合D为第二角度调整模型的调整对象提供了参考数据，使得训练好的第二角度调整模型输出的第二目标偏转角度集合θ⁴的准确性较高，从而提高了第二目标偏转角度集合θ⁴的准确性。

在一具体实施方式中，存储器中还存储有若干个训练样本集合A={A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆}，其中，A₁是指第二入射光束的初始功率样本，A₂是指预设的目标功率样本，A₃是指第二入射光束的第一偏振角度样本，A₄={A₄₁，A₄₂，……，A_4i，……，A_4N}，A_4i是指第i个检偏器对应的第二偏振角度样本，A₅={A₅₁，A₅₂，……，A_5i，……，A_5N}，A_5i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度样本，A₆={A₆₁，A₆₂，……，A_6i，……，A_6N}，A_6i是指第i个光纤对应的功率调整系数，当计算机程序被处理器执行时，还实现以下步骤：

S01，将A₁、A₂、A₃、A₄和A₅输入至初始调整概率预测模型中，获取到调整概率预测集合Y={Y₁，Y₂，……，Y_i，……，Y_N}，其中，Y_k是指预设的控制模块中第i个磁场对应的预测调整概率。

S02，根据Y获取到调整磁场预测集合E={E₁，E₂，……，E_u，……，E_V}，其中，E_u是指通过控制器进行磁场强度调整的第u个预测调整磁场，u=1，2，……，V，V是指通过控制器进行磁场强度调整的第二磁场总数量。

S03，将A₁、A₂、A₃、A₄、A₅和E输入至第二初始角度调整模型中，获取到第二预测偏转角度集合θ⁵={θ⁵ ₁，θ⁵ ₂，……，θ⁵ _i，……，θ⁵ _N}，其中，θ⁵ _i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第二预测偏转角度。

S04，根据θ⁵、A₁、A₃、A₄和A₆，获取到目标光束的第二预测功率P。

S05，根据E、P、A₂、A₅和θ⁵，获取到第二模型总损失。

S06，根据第二模型总损失更新初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型的参数，直至第二模型总损失满足预设的训练条件，得到训练好的调整概率预测模型和训练好的第二角度调整模型。

其中，为了保证第二目标偏转角度集合θ⁴的准确性，本实施例在若干个训练样本集合A的基础上对初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型进行训练，以得到准确性更高的训练好的调整概率预测模型和训练好的第二角度调整模型，从而对每个磁场的磁场强度进行更准确地控制，进而提高每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度的精度，从而提高功率控制的精度。

在一具体实施方式中，S04还包括如下步骤：

S041，根据θ⁵、A₃和A₄，获取到偏振角度差值集合Δθ={Δθ₁，Δθ₂，……，Δθ_i，……，Δθ_N}，其中，Δθ_i是指第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值。

S042，根据Δθ_i、A₁和A₆，获取到G=A₁×П_i=1 ^N(A_6i×cos²(Δθ_i))。

在一具体实施方式中，S041还包括如下步骤：

S0411，当i=1时，获取到第一个控制光束和第一个检偏器之间的偏振角度差值Δθ₁=A₃+θ³ ₁-A₄₁。

S0412，当i＞1时，获取到第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值Δθ_i=A_4(i-1)+θ³ _i-A_4i。

在一具体实施方式中，S05还包括如下步骤：

S051，根据P和A₂，获取到第三模型子损失L₃=|P-A₂|/A₂。

S052，根据A₅和θ⁵，获取到第四模型子损失L₄=Σ_i=1 ^N(|θ⁵ _i-A_5i|/A_5i)。

S053，根据E、A₅和θ⁵，获取到第五模型子损失L₅。

S054，根据L₃、L₄、L₅、第三预设优先级α₃、第四预设优先级α₄和第五预设优先级α₅，获取到第二模型总损失L²=α₃×L₃+α₄×L₄+α₅×L₅。

其中，目标光束的第二预测功率P与预设的目标功率样本A₂之间的差距越大，表征初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型的准确性越低，因此，根据P和A₂，获取到第三模型子损失L₃=|P-A₂|/A₂，对应地，L₃越大，表征初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型的准确性越低，需要进一步对初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型的参数进行更新。

为了降低功率控制过程中的成本，提高功率控制过程中的效率，本实施例根据光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度样本和第二预测偏转角度之间的差距，来表征功率控制过程中的成本和效率，对应地，初始偏转角度样本和第二预测偏转角度之间的差距越大，在调整对应磁场的磁场强度时，需要调整的程度越高，对应的成本越高，效率越低，因此，根据A₅和θ⁵，获取到第四模型子损失L₄=Σ_i=1 ^N(|θ⁵ _i-A_5i|/A_5i)，则L₄越大，越需要对初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型的参数进行更新。

其中，第三预设优先级α₃、第四预设优先级α₄和第五预设优先级α₅的具体数值可以由实施者根据实际情况进行调整。

在一具体实施方式中，S053还包括如下步骤：

S0531，当θ⁵ _i≠A_5i时，将第i个磁场作为实际调整磁场。

S0532，遍历A₅和θ⁵，获取到实际调整磁场集合W。

S0533，根据W和E，获取到L₅=N/β₁，其中，β₁是指W和E的交集中的磁场数量。

其中，W和E的交集中的磁场数量越多，表征初始调整概率预测模型的准确性越高，因此，本实施例获取到L₅=N/β₁，对应地，L₅越大，表征初始调整概率预测模型的准确性越低，需要进一步对初始调整概率预测模型和第二初始角度调整模型的参数进行更新。

S500，根据θ⁴和预设的第一查询表Q₁，获取到第二目标磁场强度集合B²={B² ₁，B² ₂，……，B² _i，……，B² _N}，其中，预设的第一查询表Q₁中包括若干个预设偏转角度和每个预设偏转角度对应的预设磁场强度，B² _i是指第i个磁场的目标磁场强度，B² _i通过在Q₁中查询θ⁴ _i对应的预设磁场强度得到。

上述，在第一查询表Q₁的基础上，可以将控制每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度符合第二目标偏转角度，转换为首先根据控制器来控制对应磁场的磁场强度符合对应的第二目标磁场强度，然后根据受到强度控制的磁场来控制每个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的角度符合第二目标偏转角度，从而输出符合预设的目标功率的目标光束，提高了功率控制的精度。

S600，通过控制器控制第i个磁场的磁场强度等于B² _i，将第N个检偏器输出的第N个检偏光束作为目标光束，使得目标光束的功率与C₂一致。

本实施例中获取到预设的光束传输模块中第二光源输出的第二入射光束的初始功率C₁、预设的目标功率C₂、第二入射光束的第一偏振角度C₃、N个检偏器对应的第二偏振角度集合C₄和N个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度集合C₅并输入至训练好的调整概率预测模型中，获取到调整概率集合X，根据X获取到目标调整磁场集合D，进一步将C₁、C₂、C₃、C₄、C₅和D输入至训练好的第二角度调整模型中，获取到第二目标偏转角度集合θ⁴，根据θ⁴和预设的第一查询表Q₁，获取到第二目标磁场强度集合B²，通过控制器控制第i个磁场的磁场强度等于B² _i，将第N个检偏器输出的第N个检偏光束作为目标光束，使得目标光束的功率与C₂一致，通过训练好的调整概率预测模型输出的调整概率集合X，为第二角度调整模型的调整对象提供了参考数据，从而提高了第二角度调整模型输出结果的准确性和效率，进而提高了光功率控制的精度和控制效率，使得光纤激光器可以应用于高精度功率光束的需求场景中，进而提高了光纤激光器的应用范围。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种功率控制***，其特征在于，所述功率控制***包括光束传输模块、预设的第一角度调整模型和控制模块，所述光束传输模块包括第一光源、第二光源、N个光纤、N个分别与每个光纤对应的合束器和N个分别与每个光纤对应的检偏器；

所述第一光源将第一入射光束分别输入至每个合束器，所述第二光源将第二入射光束输入至第一个合束器，所述第一个合束器输出第一个合束光并输入至第一个光纤，所述第一个光纤输出第一个控制光束并输入至第一个检偏器，第j个检偏器输出第j个检偏光束并输入至第j+1个合束器，所述第j+1个合束器输出第j+1个合束光并输入至第j+1个光纤，所述第j+1个光纤输出第j+1个控制光束并输入至第j+1个检偏器，第N个检偏器输出第N个检偏光束作为目标光束，其中，j=1，2，……，N-1，N是指光纤的数量；

所述预设的第一角度调整模型用于根据所述第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、所述第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度，输出第一目标偏转角度集合；

所述控制模块包括控制器和N个分别与每个光纤对应的磁场，所述控制器用于根据所述第一目标偏转角度集合控制N个磁场的磁场强度，第i个光纤位于第i个磁场内，所述第i个磁场用于控制第i个控制光束的偏振角度，使得所述目标光束的功率与预设的目标功率一致，其中，i=1，2，……，N。

2.根据权利要求1所述的功率控制***，其特征在于，所述功率控制***还包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所述存储器中还存储有预设的第一查询表Q₁，所述预设的第一查询表Q₁中包括若干个预设偏转角度和每个预设偏转角度对应的预设磁场强度，当所述计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：

S1，将所述第二入射光束的初始功率、预设的目标功率、所述第二入射光束的第一偏振角度、每个检偏器对应的第二偏振角度和每一光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度输入至所述预设的第一角度调整模型中，获取到所述预设的第一角度调整模型输出的第一目标偏转角度集合θ²={θ² ₁，θ² ₂，……，θ² _i，……，θ² _N}，其中，θ² _i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一目标偏转角度；

S2，根据θ²和Q₁，获取到第一目标磁场强度集合B¹={B¹ ₁，B¹ ₂，……，B¹ _i，……，B¹ _N}，其中，B¹ _i是指第i个磁场的第一目标磁场强度，B¹ _i通过在Q₁中查询θ² _i对应的预设磁场强度得到；

S3，通过所述控制器来控制第i个磁场的磁场强度等于B¹ _i。

3.根据权利要求2所述的功率控制***，其特征在于，所述存储器中还存储有若干个训练样本集合A={A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆}，其中，A₁是指所述第二入射光束的初始功率样本，A₂是指预设的目标功率样本，A₃是指所述第二入射光束的第一偏振角度样本，A₄={A₄₁，A₄₂，……，A_4i，……，A_4N}，A_4i是指第i个检偏器对应的第二偏振角度样本，A₅={A₅₁，A₅₂，……，A_5i，……，A_5N}，A_5i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的初始偏转角度样本，A₆={A₆₁，A₆₂，……，A_6i，……，A_6N}，A_6i是指第i个光纤对应的功率调整系数，当所述计算机程序被处理器执行时，还实现以下步骤：

S10，将A₁、A₂、A₃、A₄和A₅输入至第一初始角度调整模型中，获取到第一预测偏转角度集合θ³={θ³ ₁，θ³ ₂，……，θ³ _i，……，θ³ _N}，其中，θ³ _i是指第i个光纤对传输的光束的偏振角度进行偏转的第一预测偏转角度；

S20，根据θ³、A₁、A₃、A₄和A₆，获取到所述目标光束的第一预测功率G；

S30，根据G、A₂、A₅和θ³，获取到所述第一初始角度调整模型对应的第一模型总损失；

S40，根据所述第一模型总损失更新所述第一初始角度调整模型的参数，直至所述第一模型总损失满足预设的训练条件，得到预设的第一角度调整模型。

4.根据权利要求3所述的功率控制***，其特征在于，S20还包括如下步骤：

S21，根据θ³、A₃和A₄，获取到偏振角度差值集合Δθ={Δθ₁，Δθ₂，……，Δθ_i，……，Δθ_N}，其中，Δθ_i是指第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值；

S22，根据Δθ_i、A₁和A₆，获取到G=A₁×П_i=1 ^N(A_6i×cos²(Δθ_i))。

5.根据权利要求4所述的功率控制***，其特征在于，S21还包括如下步骤：

S211，当i=1时，获取到第一个控制光束和第一个检偏器之间的偏振角度差值Δθ₁=A₃+θ³ ₁-A₄₁；

S212，当i＞1时，获取到第i个控制光束和第i个检偏器之间的偏振角度差值Δθ_i=A_4(i-1)+θ³ _i-A_4i。

6.根据权利要求3所述的功率控制***，其特征在于，S30还包括如下步骤：

S31，根据G和A₂，获取到所述第一初始角度调整模型对应的第一模型子损失L₁=|G-A₂|/A₂；

S32，根据A₅和θ³，获取到所述第一初始角度调整模型对应的第二模型子损失L₂=Σ_i=1 ^N(|θ³ _i-A_5i|/A_5i)；

S33，根据L₁、L₂、第一预设优先级α₁和第二预设优先级α₂，获取到所述第一初始角度调整模型对应的第一模型总损失L¹=α₁×L₁+α₂×L₂。

7.根据权利要求3所述的功率控制***，其特征在于，所述预设的训练条件是所述第一模型总损失收敛。

8.根据权利要求3所述的功率控制***，其特征在于，所述预设的训练条件是所述第一模型总损失小于预设的损失阈值。