CN106950558A - 一种激光能量测量组件、测量仪与测量方法 - Google Patents

一种激光能量测量组件、测量仪与测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明利用公开了一种便携式激光能量接收组件、测量仪与测量方法，进行激光能量测量时，发射激光进入接收镜头，然后经衰减分光镜，90％的能量透射进入能量吸收器，10％的激光能量进入能量探头，转化为电信号，经处理后以USB通信接口的方式发送到测量控制器，进行数据采集和标校，完成能量测量工作，实现对大光斑、大动态范围的激光能量的接收，还可辅助光路对准。

Description

一种激光能量测量组件、测量仪与测量方法
技术领域
本发明属于激光检测领域，具体涉及一种激光能量测量装置。
背景技术
在激光测距机器使用、存储过程中，由于以下原因：
1.长期不使用激光时冷却水和晶体表面受到污染，造成激光输出能量下降。
2.环境温度及湿度变化引起激光器内部机构机械应力变化，造成传输光路偏转，激光谐振状态受到影响。
3.激光泵浦源随使用时间的增长输出能量逐渐下降，影响激光总输出功率。
4.环境中的灰尘污染光学镜面，在激光通过后产生热吸收对镜面造成不可修复损伤。
会导致激光测距机发射激光能量衰减，整体性能的下降，甚至无法使用，严重影响原有设备的使用性能，在关键时刻甚至带来致命的打击，必须配备专门的检测设备，保证其始终处于良好的工作状态，其中传统方式是将能量检测仪放在激光测距光路中，利用分光手段实现一路光检测一路光测量，这种能量检测仪的好处是可以实现实时检测，但因为其是通过计算检测光路与测量光路之间的分光关系，从而计算发射的激光能量，所以这种检测方式的缺点是需要固定在回路中，并且是采用间接测量的方式反映实际出射激光能量。
综上所述，目前现有的商用频率高的激光能量探测器不能满足工程化激光能量测量要求，特别是针对某些大口径激光测距机，因此目前需要设计对工程化的激光测距机的便携式能量检测装置。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出了一种针对激光测距机的便携式激光能量快速检测装置，能够实现对各种口径激光测距仪的激光能量的快速检测。
本发明提供了一种激光能量接收组件，包括接收镜头、探测器、衰减吸收装置和信号连接接口。
所述接受镜头按照位置前后依次由镜头盖、透镜压圈、透镜镜框、聚焦透镜、外镜筒以及外镜筒上面的光斑相机和相机密封盖组成。
所述探测器包括能量探头、探头固定座、探头密封盖。
所述衰减吸收装置包括衰减分光镜、分光镜固定座和能量吸收装置，能量吸收装置包括能量吸收器和热沉。
所述接收镜头、探头和衰减分光镜分别与探头固定座的三个自由端连接，衰减分光镜另一面与分光镜固定座连接。
所述能量吸收装置包括能量吸收器和热沉，所述能量吸收器连接在分光镜的后面，所述热沉连接在探测器的下面。
一种激光能量检测仪，包括上述激光能量接收组件。
本发明提供了一种激光能量检测方法，具体步骤为：进行激光能量测量时，发射激光，进入接收镜头，然后经衰减分光镜，90％的能量透射进入能量吸收器，10％的激光能量进入能量探头，转化为电信号，经放大、去噪、滤波以及A/D处理后以USB通信接口的方式发送到测量控制器，进行数据采集和标校则完成能量测量工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单的介绍，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是为本发明公开的激光能量接收组件主要部件结构示意图；
图2是为本发明公开的激光能量接收组件光学系统原理示意图；
图3是为本发明公开的激光能量测量仪的工作流程图。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1所示，本发明提供一种激光能量接收组件，包括接收镜头、探测器、衰减吸收装置和LEMO航插17。光学系统按照位置前后依次由镜头盖1、透镜压圈2、透镜镜框3、聚焦透镜9、外镜筒10以及外镜筒上面的光斑相机5和相机密封盖4组成。探测器包括能量探头11、探头固定座7、探头密封盖13。衰减吸收装置包括衰减分光镜8、分光镜固定座14和能量吸收装置，能量吸收装置包括能量吸收器15和热沉16。
其中接收镜头9、探头11和衰减分光镜8分别与探头固定座7的三个自由端连接，衰减分光镜8另一面与分光镜固定座14连接，能量吸收装置包括能量吸收器15和热沉16，所述能量吸收器15连接在分光镜8的后面，所述热沉16连接在探测器11的下面。外镜筒10与探头固定座7连接处由FKM密封圈密封6，探头与探头密封盖中间由FKM密封圈12密封。
优先的接收镜头9采用大口径镜头，双凸透镜。
优选的衰减分光镜8表面蒸镀高功率介质增透膜，反射率为10％。
优选的衰减分光镜8与透镜光轴成45°角。
优选的能量探头11采用PE50-C热释电能量计探头。
如图2所示光学系统原理图，进行激光能量测量时，测距机发射激光，进入接收镜头9，然后经分光镜8，约90％的能量透射进入能量吸收器15，10％的激光能量进入能量探头11，之后传导到下面的热沉16。
激光能量测量仪的工作原理示意图如图3所示，进行激光能量测量时，测距机发射激光，进入接收镜头9，然后进行分光衰减，约90％的能量透射进入能量吸收器15，10％的激光能量进入能量探头11,，转化为电信号，经放大、去噪、滤波以及A/D处理后以USB通信接口的方式发送到测量控制器，在此进行数据采集和标校则完成能量测量工作。

Claims (8)

1.一种激光能量接收组件，其特征在于包括接收镜头(9)、探测器、衰减吸收装置和信号连接接口(17)，所述衰减吸收装置包括衰减分光镜(8)、分光镜固定座(14)和能量吸收装置，所述探测器包括能量探头(11)、探头固定座(7)和探头密封盖(4)，其中所述接收镜头(9)、能量探头(11)和衰减分光镜(8)分别连接在探头固定座(7)的三个自由端，衰减分光镜(8)另一面与分光镜固定座(14)连接，所述能量吸收装置包括能量吸收器(15)和热沉(16)，所述能量吸收器连接在衰减分光镜(8)的后面，所述热沉(8)连接在探测器的下面。
2.如权利要求1所述的一种激光能量接收组件，其特征在于所述的接收镜头(9)采用大口径镜头，双凸透镜。
3.如权利要求1所述的一种激光能量接收组件，其特征在于所述衰减分光镜(8)表面蒸镀高功率介质增透膜，反射率为10％。
4.如权利要求1或3所述的一种激光能量接收组件，其特征在于所述衰减分光镜(8)与透镜光轴成45°角。
5.如权利要求1所述的一种激光能量接收组件，其特征在于所述能量探头(11)采用PE50-C热释电能量计探头。
6.如权利要求1所述的一种激光能量接收组件，其特征在于所述信号连接接口(17)采用LEMO航插。
7.一种激光能量检测仪，其特征在于，包括具有权利要求1-6任意一项所述的激光能量接收组件。
8.一种激光能量检测方法，其特征在于进行激光能量测量时，发射激光，进入接收镜头(9)，然后经衰减分光镜(8)，90％的能量透射进入能量吸收器(15)，10％的激光能量进入能量探头(11)，转化为电信号，经放大、去噪、滤波以及A/D处理后以USB通信接口的方式发送到测量控制器，进行数据采集和标校则完成能量测量工作。
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