CN104483102A - 二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置 - Google Patents

Abstract

一种二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，包括电源、触摸屏、控制箱、激光功率装置、激光管、支架、支架安装板、光学测试台、输出镜、介质全反镜、衰减器、探测器、谐振腔。电源、单片机系统、模数转换单元安装在控制箱里，控制箱上面设有触摸屏，控制箱外边设有通讯接口；控制箱通过数据线与激光功率装置连接，激光功率装置前部为谐振腔，谐振腔内设有输出镜、介质全反镜，输出镜的镜面朝内，介质全反镜的镜背朝外对着衰减器，衰减器底部设有探测器；激光功率装置后端连接激光管，激光管两端固定在支架上，支架垂直安装在支架安装板上，支架安装板设在光学测试台上，光学测试台上设置多通道，实现对激光功率的实时检测。

Description

二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置

技术领域：

本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置及其制造方法，是一种智能化程度高且实时在线测试激光器功率特性的装置。

背景技术：

激光功率是激光器中最主要的参量，激光输出功率严重地影响着激光加工的质量，因此，在加工过程中，如果能实时监控激光功率的变化，提高激光功率的稳定精度，对于提高产品合格率有着极其重要的作用。然而，在国内，无论是激光器生产厂家，还是激光设备应用厂家，大部分都没有激光器功率特性检测装置，激光器质量好坏只有在使用时才能发现，影响了激光加工的质量和连续型，如果在使用时发现问题，还会造成制造成本的增加。而部分厂家依据自己企业标准进行相关简单测试，也不符合激光器工业化应用的要求。并且少量激光器功率特性测试方法，也是传统的测试方法，往往采用逐一测试方式，不同的参数测试存在“排队等待”时间，降低了激光器功率特性测试的效率。另外，不同时段测试的数据本身存在一定的假定差异，测量精度和准确度不高。同时，激光设备大都需要连续化作业，而现有部分功率特性测试方法在测试激光功率时，需要激光设备停止工作，影响了激光加工的连续性。因此，研究开发激光器连续性工作参数检测装置，显得尤为迫切。

发明内容：

针对现有技术市场需要，为实现上述目的提供一种二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，包括电源、触摸屏、控制箱、激光功率装置、激光管、支架、支架安装板、光学测试台、输出镜、介质全反镜、衰减器、探测器、谐振腔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：电源、单片机系统、模数转换单元安装在控制箱里，控制箱里为四方形状，控制箱上面设有触摸屏，控制箱外边设有通讯接口，控制箱下面设有散热孔；控制箱通过数据线与激光功率装置连接，激光功率装置前部为谐振腔，谐振腔为四方形盒子，谐振腔内设有输出镜、介质全反镜，输出镜和介质全反镜的镜面均为凹形结构设计，两镜垂直设置在谐振腔内，输出镜与介质全反镜对向设置，输出镜的镜面朝内，介质全反镜的镜背朝外对着衰减器，衰减器为四方形状，衰减器底部设有探测器；激光功率装置后端连接激光管，激光管两端固定在支架上，支架垂直安装在支架安装板上，支架安装板设在光学测试台上，光学测试台上设置多通道，支架安装板在光学测试台平行来回移动，形成多通道检测模式，激光管与光学测试台形成平行结构；光学测试台的台面上固定安装有四根方形柱体，四根方形柱体等距离设置。

本发明有益效果：实现对激光功率的实时检测而又不影响激光输出，确保激光器功率取样精度以及激光器参数测试的实时性与快速性。

附图说明：

图1为发明的结构简易示意图；

图2为激光功率计装置的结构简易示意图

图中，1、电源，2、触摸屏，3、控制箱，4、激光功率装置，5、激光管，6、支架，7、支架安装板，8、光学测试台，9、输出镜，10、介质全反镜，11、衰减器，12、探测器，13、谐振腔。

具体实施方式：

如附图所示，本产品包括电源1、触摸屏2、控制箱3、激光功率装置4、激光管5、支架6、支架安装板7、光学测试台8、输出镜9、介质全反镜10、衰减器11、探测器12、谐振腔13。整个产品分为控制器部分、激光取样装置部分、测试部分，控制器部分由电源1、触摸屏2、控制箱3组成，研制了测试装置控制系统，包括单片机系统、通讯接口、模数转换单元等，实现面向对象、自动化检测与数据处理，提高整个测试过程的智能化程度，实现在线测试激光功率，确保激光加工的连续性，为了提高测试的实时性和准确性；激光取样装置部分由输出镜9、介质全反镜10、衰减器11、探测器12、谐振腔13组成，包括采样单元、输入输出单元等，通过激光谐振腔13低透射率介质膜全反射的特性，用介质全反镜10进行激光取样，提高取样的准确度与精度，确保测试的可靠性；测试部分由、激光管5、支架6、支架安装板7、光学测试台8组成。

电源1、单片机系统、模数转换单元安装在控制箱3里，控制箱3里为四方形状，控制箱3上面设有触摸屏2，控制箱3外边设有通讯接口，控制箱3下面设有散热孔，确保机箱3电器部件安全；控制箱3通过数据线与激光功率装置4连接，激光功率装置4前部为谐振腔13，谐振腔13为四方形盒子，谐振腔13内设有输出镜9、介质全反镜10，输出镜9和介质全反镜10的镜面均为凹形结构设计，两镜垂直设置在谐振腔13内，输出镜9与介质全反镜10对向设置，输出镜9的镜面朝内，用输出镜9的镜面进行激光取样，提高取样的准确度与精度，介质全反镜10的镜背朝外对着衰减器11，衰减器11为四方形状，衰减器11底部设有探测器12，用介质全反镜10的微量透射光进行激光功率采样，光强经衰减器11漫反射衰减后经探测器12接收使用，经过光强衰减后到达探测器12的光强为毫瓦量级，低于探测器12的损伤阈值。探测器12将光功率信号转变为电信号，经模数转换，送单片机处理后，有效保证了采集到的电流值和功率值的准确性，用户就可以得到准却的功率测量值。

激光功率装置4后端连接激光管5，激光管5两端固定在支架6上，支架6垂直安装在支架安装板7上，支架安装板7设在光学测试台8上，光学测试台8上设置多通道，支架安装板7在光学测试台8平行来回移动，形成多通道检测模式，激光管5与光学测试台8形成平行结构，确保激光管5生产二氧化碳波长10.6um的激光；光学测试台8的台面上固定安装有四根方形柱体，四根方形柱体等距离设置，确保台面与激光发光测试空隙通道。多路开展检测工作，采用程序化设定，自动的对阀值功率、阀值电压、功率曲线、功率稳定度、电流稳定度、功率电流特性等项目进行测试并记录数据，通过后台处理，将数据发送给主机，给出合格与否的判定，实现了整个过程的自动化智能检测，提高了测试结果的可靠性与准确性。

Claims (5)

1.一种二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，包括电源、触摸屏、控制箱、激光功率装置、激光管、支架、支架安装板、光学测试台、输出镜、介质全反镜、衰减器、探测器、谐振腔，其特征在于：控制箱通过数据线与激光功率装置连接，激光功率装置前部为谐振腔，谐振腔为四方形盒子，谐振腔内设有输出镜、介质全反镜，输出镜的镜面朝内，介质全反镜的镜背朝外对着衰减器，衰减器为四方形状，衰减器底部设有探测器；激光功率装置后端连接激光管，激光管两端固定在支架上，支架垂直安装在支架安装板上，支架安装板设在光学测试台上，光学测试台上设置多通道，形成多通道检测模式；光学测试台的台面上固定安装有四根方形柱体。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，所述的输出镜和介质全反镜的镜面均为凹形结构设计，两镜垂直设置在谐振腔内，输出镜与介质全反镜对向设置。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，所述的支架安装板在光学测试台平行来回移动。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，所述的激光管与光学测试台形成平行结构。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳激光器功率特性智能在线测试装置，所述的四根方形柱体等距离设置。