CN107271035B - 一种激光器的功率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光器的功率检测装置，包括功率检测组件，该功率检测组件由反光板和激光功率检测器组成，所述反光板将激光器发射的激光反射到激光功率检测器上进行功率检测，所述反光板周期性反射激光器的激光束，使得激光功率检测器周期性接收经反光板反射的激光，本发明的生产成本较低，且检测值稳定性高且精准度高。
Description
技术领域
本发明涉及激光检测设备领域，更具体的说是涉及一种激光器的功率检测装置。
背景技术
半导体激光器的额定功率大小是激光工艺参数的重要指标，只有合适的激光功率才能保障激光器和光路系统长时间稳定工作，同时也是实现最佳加工质量的决定因素，在现有的激光检测方法中一般通过选择采光片，将小部分的激光反射到激光检测器上，通过放大效果来避免干扰强光影响激光检测中的线性关系，现有的技术中一般选择采用能够过滤其他杂光并透过小于1％的激光的透光板，将截取的小于1％的激光反射到激光检测器内，来避免其他强光的干扰，由于透光板的技术要求较高，其设备制作费用较高，其透光板的表面通过镀膜进行分光或者同棱镜的排列角度进行分光，镀膜在激光长时间的照射下容易稳定下降，另外棱镜需要在特定角度下安装对激光进行分光，在安装时对棱镜的安装角度有着高精确度的要求，在确定激光截取率时，需要反复试验进行确定安装角度，在使用时，无论是激光头还是棱镜都容易出现偏移导致激光截取率的改变，进而导致检测结果并不精准，这样导致了透光板的稳定性较低，容易在透光板稳定性下降时，造成检测数据存在偏差，并且不具有自检能力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种激光器的功率检测装置，其设备制作简单，并且廉价，并且稳定性较高。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种激光器的功率检测装置，包括功率检测组件，该功率检测组件由反光板和激光功率检测器组成，所述反光板将激光器发射的激光反射到激光功率检测器上进行功率检测，所述反光板周期性反射激光器的激光束，使得激光功率检测器周期性接收经反光板反射的激光，反光板的后端连接有驱动装置，所述驱动装置带动反光板匀速转动，所述反光板包括接收面呈扇形的反光镜，所述反光镜为全反射镜片，所述驱动装置为电机，该反光镜另一端延伸有平衡板，所述平衡板靠近反光镜一端开有安装孔，该安装孔连接电机的输出轴，所述平衡板与反光镜在安装在电机的输出轴上时保持平衡，所述反光镜的接收面的圆心角呈1-10°，还包括有固定底板，该固定底板上设置安装座，所述安装座上设置有“L”型的安装板，该“L”型的安装板包括垂直设置的底板和立板，该底板与安装座固定连接，所述立板固定连接电机，该立板开有孔电机的输出轴伸出的通孔，所述激光功率检测器固定安装在安装座上，该激光功率检测器与激光器的激光束呈水平方向设置。
反光板相对透光板具有较好的稳定性，反光板设置在激光器发射光路的前方，反光板与激光器的激光束发射面形成的夹角和反光板与激光检测组件的接收面之间的夹角相相等，使得光束路径通过反光板能够准确的投射到激光检测组件的接收面上，反光板接收的激光束反射到检测组件的接收面，反光板周期性反射激光器的激光束，通过驱动装置带动反光板出现在激光器发射光路前端，其驱动方式可以为带动反光板的在光路上下位置或者侧向位置上推拉或者带动反光板做经过光路的圆周运动，实现其将激光束以一定频率的能量传递给激光功率检测器，使其能够在单位时间内将少量的激光束传送给激光功率检测器，以减少激光功率检测器单位时间内所接收的能量，提高激光功率检测器的检测精度，替换了传统的分光镜在固定位置上反射少量的激光束进行检测激光器的功率，以避免使用分光镜由于其安装角度或者不同测试件25以不同角度出射的激光、不同波长的激光或者在其表面镀膜的不稳定导致的误差，反光板通过驱动装置转动，使得反光板在特定的角速度下匀速转动，使其平稳的以特定的频率出现在激光光束前端，其反光板上设置有圆周角呈小角度的扇形的反光镜，通过将特定的角速度与圆周角相乘得出其截取激光束的时间为t，激光功率检测组件能够检测出t时间内所述接收的激光束的功，通过将激光束所做的功除以时间t能够得出激光功率检测组件所述接收到的激光束的功率，其驱动装置为电机，电机带动反光板保持一定角度进行匀速转动，其电机能够保持较为稳定的转速，电机的输出轴通过安装孔限位，能够使电机输出轴转动更加稳定，其平衡板与全反射镜在转动时保持平衡，能够使得转动运动保持高精准度的匀速，通过将电机和激光功率检测器安装在安装座上，保持激光功率检测器与激光器的光束保持水平位置，电机通过安装板固定，使得在不影响电机输送轴的设置方向的同时将电机固定在安装座上，保持电机输出轴稳定输出转动。
作为本发明的进一步改进，所述激光器的激光束与反光板的接收平面呈45度，且所述反光板的接收平面与激光功率检测器的接收平面呈45度。
其有益效果为：通过将激光器的激光束与反光板的接收平面和激光功率检测器的接收平面呈45度，使得激光束的反射路线最短，以减少激光束在反射过程中的能量损耗。
作为本发明的进一步改进，所述激光功率检测器包括依次排列贴合的导热片、半导体制冷片和恒温基座，该恒温基座保持恒定温度。
其有益效果为：激光束散射到导热片上，产生热量，恒温基座保持温度恒定，通过导热片与恒温基座之间形成温差使半导体制冷片形成电流差，其电流差通过数据转换能够的计算出激光束的功率。
作为本发明的进一步改进，所述恒温基座为制冷散热箱，该制冷散热箱包括有外壳体，该外壳体为导热壳体，该导热壳体内设置有容纳腔，该容纳腔设置有进水口和出水口，该进水口连接冷凝水管，该出水口连接有回流管，所述进水口设置有电磁阀，所述外壳体上设置有温度感应器，该温度感应器与电磁阀耦接，控制电磁阀保证恒温基座保持恒定温度。
其有益效果为：其制冷散热箱连接制冷容纳腔，通过冷凝水的回流连接对恒温基座进行控温，恒温基座与半导体制冷片相贴，恒温基座控制半导体制冷片的温度恒定，在外壳体上设置有实时监测温度的温度传感器，通过在进水口设置电磁阀与温度传感器的耦接，实现对外壳体的温度实时反馈调节，保持恒温基座的温度恒定，使得检测结果的精确度更高，当导热片接收的激光束越强时，其温度越高，和恒温基座的温差值越大，由塞贝克效应可知其电流会越大。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为激光功率检测器的结构示意图；
图3为反光板的结构示意图；
图4为本发明的俯视图；
图5为本发明电机的安装示意图；
图6为本发明的使用状态图。
1、功率检测组件；2、反光板；3、激光功率检测器；4、驱动装置；5、导热片；6、半导体制冷片；7、恒温基座；8、外壳体；9、通孔；10、进水口；11、出水口；12、冷凝水管；13、回流管；14、电磁阀；15、温度感应器；16、电机；17、反光镜；18、平衡板；19、安装孔；20、固定底板；21、安装座；22、安装板；23、底板；24、立板；25、激光器。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1-6所示，本实施例公开的一种激光器的功率检测装置，包括功率检测组件1，该功率检测组件1由反光板2和激光功率检测器3组成，所述反光板2将激光器发射的激光反射到激光功率检测器3上进行功率检测，所述反光板2周期性反射激光器的激光束，使得激光功率检测器3周期性接收经反光板2反射的激光，作为改进的一种具体实施方式，反光板2的后端连接有驱动装置4，所述驱动装置4带动反光板2匀速转动，反光板2通过驱动装置4转动，使得反光板2在特定的角速度下匀速转动，使其平稳的以特定的频率出现在激光光束前端，所述反光板2包括接收面呈扇形的反光镜17，其反光板2上设置有圆周角呈小角度的扇形的反光镜17，通过将特定的角速度与圆周角相乘得出其截取激光束的时间为t，激光功率检测组件1能够检测出t时间内所述接收的激光束的功，通过将激光束所做的功除以时间t能够得出激光功率检测组件1所述接收到的激光束的功率，其反光镜17选择全反射镜片，将单位时间内激光器发射出的激光束全部反射到激光功率检测装置上，能够避免减少透光率来选择不同种类的透光镜，其透光镜由于本身特性所带来的误差，并且本发明的反光板2并不是固定在一个位置上，以周期性运动出现反射激光器反射的光束，与通过设置透光镜或者分光镜来减少单位时间内的反射的激光束相同，本发明选择全反射镜片并不会使得激光功率检测装置过载，所述驱动装置4为电机16，该反光镜17另一端延伸有平衡板18，所述平衡板18靠近反光镜17一端开有安装孔19，该安装孔19连接电机16的输出轴，所述平衡板18与反光镜17在安装在电机16的输出轴上时保持平衡，其驱动装置4为电机16，电机16带动反光板2保持一定角度进行匀速转动，其电机16能够保持较为稳定的转速，电机16的输出轴通过安装孔19限位，能够使电机16输出轴转动更加稳定，其平衡板18与全反射镜在转动时保持平衡，能够使得转动运动保持高精准度的匀速。
作为改进的一种具体实施方式，所述反光镜17的接收面的圆心角呈1-10°。
将反光镜17的接收面的圆心角设置成适应所检测的激光束的光斑大小，其激光束照射到反光镜17上的光斑小于投射处的反光镜17的宽度，使得全反射镜片在尽量少的时间内接收激光束，使得导热板在单位时间内能够更加均匀的将接收到的激光束转换为热量。
作为改进的一种具体实施方式，还包括有固定底板20，该固定底板20上设置安装座21，所述安装座21上设置有“L”型的安装板22，该“L”型的安装板22包括垂直设置的底板23和立板24，该底板23与安装座21固定连接，所述立板24固定连接电机16，该立板24开有孔电机16的输出轴伸出的通孔9，所述激光功率检测器3固定安装在安装座21上，该激光功率检测器3与激光器的激光束呈水平方向设置，通过将电机16和激光功率检测器3安装在安装座21上，保持激光功率检测器3与激光器的光束保持水平位置，电机16通过安装板22固定，使得在不影响电机16输送轴的设置方向的同时将电机16固定在安装座21上，保持电机16输出轴稳定输出转动。
反光板2相对透光板具有较好的稳定性，反光板2设置在激光器发射光路的前方，反光板2与激光器的激光束发射面形成的夹角和反光板2与激光检测组件的接收面之间的夹角相相等，使得光束路径通过反光板2能够准确的投射到激光检测组件的接收面上，反光板2接收的激光束反射到检测组件的接收面，反光板2周期性反射激光器的激光束，通过驱动装置4带动反光板2出现在激光器发射光路前端，其驱动方式可以为带动反光板2的在光路上下位置或者侧向位置上推拉或者带动反光板2做经过光路的圆周运动，实现其将激光束以一定频率传递给激光功率检测器3，使其能够在单位时间内将少量的激光束传送给激光功率检测器3，以减少激光功率检测器3单位时间内所接收的能量，提高激光功率检测器3的检测精度，替换了传统的分光镜在固定位置上反射少量的激光束进行检测激光器的功率，以避免使用分光镜由于其安装角度或者在其表面镀膜的不稳定导致的误差。
作为改进的一种具体实施方式，所述激光器的激光束与反光板2的接收平面呈45度，且所述反光板2的接收平面与激光功率检测器3的接收平面呈45度。
通过将激光器的激光束与反光板2的接收平面和激光功率检测器3的接收平面呈45度，使得激光束的反射路线最短，以减少激光束在反射过程中的能量损耗。
作为改进的一种具体实施方式，所述激光功率检测器3包括依次排列贴合的导热片5、半导体制冷片6和恒温基座7，该恒温基座7保持恒定温度。
激光束散射到导热片5上，产生热量，恒温基座7保持温度恒定，通过导热片5与恒温基座7之间形成温差使半导体制冷片6形成电流差，其电流差通过数据转换能够的计算出激光束的功率。
作为改进的一种具体实施方式，所述恒温基座7为制冷散热箱，该制冷散热箱的外壳体8为导热壳体，该导热壳体内设置有容纳腔，该容纳腔设置有进水口10和出水口11，该进水口10连接冷凝水管12，该出水口11连接有回流管13，所述进水口10设置有电磁阀14，所述外壳体8上设置有温度感应器15，该温度感应器15与电磁阀14耦接，控制电磁阀14保证恒温基座7保持恒定温度。
其制冷散热箱连接制冷容纳腔，通过冷凝水的回流连接对恒温基座7进行控温，恒温基座7与半导体制冷片6相贴，恒温基座7控制半导体制冷片6的温度恒定，在外壳体8上设置有实时监测温度的温度传感器，通过在进水口10设置电磁阀14与温度传感器的耦接，实现对恒温基座7的温度实时反馈调节，保持半导体制冷片6的温度恒定，使得检测结果的精确度更高，当导热片5接收的激光束越强时，其温度越高，和恒温基座7的温差值越大，由塞贝克效应可知其电流会越大。
综上所述，本发明公开的一种激光器的功率检测装置，其结构简单，能够广泛应用到激光器25的出厂自检或者产品研发检验过程，其通过反光板22反射激光束，在特定频率下通过预设反射一小段时间内的激光束，等频率检测一小段时间内的激光束能量得出激光束的功率，求其平均值，使得其检测结果稳定性和精确度更强。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种激光器的功率检测装置，其特征在于，包括功率检测组件(1)，该功率检测组件(1)由反光板(2)和激光功率检测器(3)组成，所述反光板(2)将激光器(25)发射的激光反射到激光功率检测器(3)上进行功率检测，所述反光板(2)周期性反射激光器(25)的激光束，使得激光功率检测器(3)周期性接收经反光板(2)反射的激光，所述反光板(2)的后端连接有驱动装置(4)，所述驱动装置(4)带动反光板(2)匀速转动，所述反光板(2)包括接收面呈扇形的反光镜(17)，所述反光镜(17)为全反射镜片，所述驱动装置(4)为电机(16)，所述反光镜(17)另一端延伸有平衡板(18)，所述平衡板(18)靠近反光镜(17)一端开有安装孔(19)，该安装孔(19)连接电机(16)的输出轴，所述平衡板(18)与反光镜(17)在安装在电机的输出轴上时保持平衡，所述反光镜(17)的接收面的圆心角呈1-10°，还包括有固定底板(20)，该固定底板(20)上设置安装座(21)，所述安装座(21)上设置有“L”型的安装板(22)，该“L”型的安装板(22)包括垂直设置的底板(23)和立板(24)，该底板(23)与安装座(21)固定连接，所述立板(24)固定连接电机(16)，该立板(24)开有孔电机(16)的输出轴伸出的通孔(9)，所述激光功率检测器(3)固定安装在安装座(21)上，该激光功率检测器(3)与激光器(25)的激光束呈水平方向设置。
2.根据权利要求1所述的一种激光器的功率检测装置，其特征在于：所述激光器(25)的发射的激光束与反光板(2)的接收平面呈45度，且所述反光板(2)的接收平面与激光功率检测器(3)的接收平面呈45度。
3.根据权利要求1或2所述的一种激光器的功率检测装置，其特征在于：所述激光功率检测器(3)包括依次排列贴合的导热片(5)、半导体制冷片(6)和恒温基座(7)，该恒温基座(7)保持恒定温度。
4.根据权利要求3所述的一种激光器的功率检测装置，其特征在于：所述恒温基座(7)为制冷散热箱，该制冷散热箱包括有外壳体(8)，该外壳体(8)为导热壳体，该导热壳体内设置有容纳腔，该容纳腔设置有进水口(10)和出水口(11)，该进水口(10)连接冷凝水管(12)，该出水口(11)连接有回流管(13)，所述进水口(10)设置有电磁阀(14)，所述外壳体(8)上设置有温度感应器(15)，该温度感应器(15)与电磁阀(14)耦接，控制电磁阀(14)保证恒温基座(7)保持恒定温度。
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| CN107271035A (zh) | 2017-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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Denomination of invention: A power detection device for lasers Effective date of registration: 20230317 Granted publication date: 20180831 Pledgee: Zhejiang Commercial Bank Co.,Ltd. Wenzhou Branch Pledgor: WENZHOU FIBRE LASER Co.,Ltd. Registration number: Y2023330000550 |
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