CN109781253A - 一种光束同步探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光束同步探测装置，属于光探测技术领域。包括：电荷耦合器件、光斑计算设备、光路选通器及半透半反分光镜；其中，不同光路的光束经过光路选通器，并通过半透半反分光镜反射至电荷耦合器件；电荷耦合器件与光斑计算设备连接。由于只需一个探测装置，即可实现多光路光束的探测，而不用每一光路对应一个探测系统，从而探测装置整体比较简洁、重复利用率高。另外，对各光路的光束进行探测均采用相同的方式，从而可采用统一的探测标准。最后，由于针对复杂光路可分为多个光路进行多点精确测量，从而可减小测量误差。而且，针对复杂光路只需增加内部器件而不用更换，从而不会影响光路还原，进而探测装置搭建过程不会耗费大量时间。

Description

一种光束同步探测装置

技术领域

本发明实施例涉及光探测技术领域，尤其涉及一种光束同步探测装置。

背景技术

如今随着激光加工等工业应用的发展，单台激光器输出的功率已不能满足日益增长的迫切需求。使用高功率合束器能够把多束高功率激光几何拼接为一束，从而提高输出总功率。例如，光纤激光器的空间合束和固体激光器的时序合束均可实现高功率的合束输出，但是随之而来的激光光路复杂程度越来越大，从而对每一条光路状态进行实时探测也随之越来越重要。在相关技术中，对于每一条光路状态的探测均采用一个探测系统对应一条光路，从而导致探测系统繁杂、各光路之间探测均无统一的探测标准，并且每条复杂的光路在更换内部器件会影响光路的还原，从而导致搭建激光光路需耗费大量时间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光束同步探测装置。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种光束同步探测装置，该装置包括：电荷耦合器件、光斑计算设备、光路选通器及半透半反分光镜；其中，不同光路的光束经过光路选通器，并通过半透半反分光镜反射至电荷耦合器件；电荷耦合器件与光斑计算设备连接；光斑计算设备，用于计算不同光路的光斑形态。

本发明实施例提供的光束同步探测装置，由于只需一个探测装置，且在探测装置中增加新的光路选通器，即可实现多光路光束的探测，而不用每一光路对应一个探测系统，从而探测装置整体比较简洁、重复利用率高。另外，对各光路的光束进行探测均采用相同的方式，从而可采用统一的探测标准。最后，由于针对复杂光路可分为多个光路进行多点精确测量，从而可减小测量误差。而且，针对复杂光路只需增加内部器件而不用更换，从而不会影响光路还原，进而探测装置搭建过程不会耗费大量时间。

可选地，光路选通器，用于调节不同光路光束的强度；光路选通器为衰减片或旋转光阑。

可选地，光路选通器为衰减片、衰减片的数量为多个且每一衰减片与每一光路的光束逐一对应；其中，不同光路的光束在分别经过对应的衰减片时，只有一路光路的光束可透过对应的衰减片。

可选地，多个衰减片中存在一个衰减片的透过率为100％且剩下衰减片的透过率为0％。

可选地，该装置还包括：衰减片驱动器；衰减片驱动器，用于调整衰减片的透过率。

可选地，该装置还包括：聚焦透镜；聚焦透镜置于光路选通器之前，不同光路的光束先经过聚焦透镜，再经过光路选通器；聚焦透镜，用于对不同光路的光束进行聚焦。

可选地，不同光路的光束为激光光束或者为脉冲光束。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的，并不能限制本发明实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的一种光束同步探测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光束同步探测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光束同步探测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种光束同步探测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

如今随着激光加工等工业应用的发展，单台激光器输出的功率已不能满足日益增长的迫切需求。使用高功率合束器能够把多束高功率激光几何拼接为一束，从而提高输出总功率。例如，光纤激光器的空间合束和固体激光器的时序合束均可实现高功率的合束输出，但是随之而来的激光光路复杂程度越来越大，从而对每一条光路状态进行实时探测也随之越来越重要。在相关技术中，对于每一条光路状态的探测均采用一个探测系统对应一条光路，从而导致探测系统繁杂、各光路之间探测均无统一的探测标准，并且每条复杂的光路在更换内部器件会影响光路的还原，从而导致搭建激光光路需耗费大量时间。

针对上述情形，本发明实施例提供了一种光束同步探测装置。参见图1，该装置包括：光路选通器1、半透半反分光镜2、电荷耦合器件3及光斑计算设备4；其中，不同光路的光束依次经过光路选通器1、并通过半透半反分光镜2反射至电荷耦合器件3；电荷耦合器件3与光斑计算设备4连接；光斑计算设备4，用于计算不同光路的光斑形态。

如图1所示，图1中的光束依次经过光路选通器1、两个半透半反分光镜2的两次反射进入电荷耦合器件3，电荷耦合器件3采集激光光斑的特性，从而将采集到的数据传输至光斑计算设备4，从而由光斑计算设备4计算光斑形态。需要说明的是，图1中列举的两个半透半反分光镜2，只是为了反射需求，实际实施过程中，半透半反分光镜2的数量也可以只为1个，也即通过1个半透半反分光镜2将光束反射至电荷耦合器件3，本发明实施例对此不作具体限定。还需要说明的是，图1中只是对1路光束进行探测，实际应用中若需要对多路光束进行探测，只需在该装置中增加新的光路选通器1，或者同时增加新的半透半反分光镜2即可。如图2所示，在图2中新增加光路选通器1及半透半反分光镜2，即可实现对另一光路的光束进行探测。

本发明实施例提供的光束同步探测装置，由于只需一个探测装置，且在探测装置中增加新的光路选通器，即可实现多光路光束的探测，而不用每一光路对应一个探测系统，从而探测装置整体比较简洁、重复利用率高。另外，对各光路的光束进行探测均采用相同的方式，从而可采用统一的探测标准。最后，由于针对复杂光路可分为多个光路进行多点精确测量，从而可减小测量误差。而且，针对复杂光路只需增加内部器件而不用更换，从而不会影响光路还原，进而探测装置搭建过程不会耗费大量时间。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，光路选通器1，用于调节不同光路光束的强度；光路选通器1为衰减片或旋转光阑。其中，光路选通器1通过调节不同光路光束的强度，可实现选择性导通探测。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，光路选通器为衰减片、衰减片的数量为多个且每一衰减片与每一光路的光束逐一对应；其中，不同光路的光束在分别经过对应的衰减片时，只有一路光路的光束可透过对应的衰减片。

如图2所示，图2中有两个光路的光束。当需要计算上面那一光路光束的光斑形态时，可让上面那一光路上的衰减片的透过率为100％，并使得下面那一光路上的衰减片的透过率为0％。当需要计算下面那一光路光束的光斑形态时，可让下面那一光路上的衰减片的透过率为100％，并使得上面那一光路上的衰减片的透过率为0％，从而使得只有一路光路的光束可透过对应的衰减片。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，多个衰减片中存在一个衰减片的透过率为100％且剩下衰减片的透过率为0％。其中，上述实施例中只列举了两路光路的光束，实际实施过程中还可以有更多光路的光束。这些光束中每一光束均对应一个衰减片，当需要对其中某一光路的光束的光斑形态进行检测时，只需保证该光路的光束对应的衰减片的透过率为100％，其余剩下衰减片的透过率为0％即可。当然，实际实施中，还可以采用别的方式使得每次只有一光路的光束可透过对应的衰减片，如直接在其它衰减片前加上不透光的贴片。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例。参见图3，该光束同步探测装置还包括：衰减片驱动器5；衰减片驱动器，用于调整衰减片的透过率。还需要说明的是，各光路的光束共轴进入电荷耦合器件3进行探测。光斑计算设备4可以为计算机，用于计算电荷耦合器件3探测的光斑质心位置，并调节衰减片驱动器5，以控制各路衰减片的透过率。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例。参见图4，该光束同步探测装置还包括：聚焦透镜6；聚焦透镜6置于光路选通器1之前，不同光路的光束先经过聚焦透镜6，再经过光路选通器1；聚焦透镜6，用于对不同光路的光束进行聚焦。其中，聚焦透镜6可更换不同的焦距，以实现远近场同步探测。另外，与衰减片同理，聚焦透镜6的数量也可以为多个且每一聚焦透镜6与每一光路的光束逐一对应。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，不同光路的光束为激光光束或者为脉冲光束。也即，本发明实施例提供的光束同步探测装置可用于探测连续激光光束，也可以用于探测脉冲光束。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种光束同步探测装置，其特征在于，包括：电荷耦合器件、光斑计算设备、光路选通器及半透半反分光镜；其中，不同光路的光束经过所述光路选通器，并通过所述半透半反分光镜反射至所述电荷耦合器件；所述电荷耦合器件与所述光斑计算设备连接；所述光斑计算设备，用于计算不同光路的光斑形态。

2.根据权利要求1所述的光束同步探测装置，其特征在于，所述光路选通器，用于调节不同光路光束的强度；所述光路选通器为衰减片或旋转光阑。

3.根据权利要求2所述的光束同步探测装置，其特征在于，所述光路选通器为衰减片，所述衰减片的数量为多个且每一衰减片与每一光路的光束逐一对应；其中，不同光路的光束在分别经过对应的衰减片时，只有一路光路的光束可透过对应的衰减片。

4.根据权利要求3所述的光束同步探测装置，其特征在于，多个衰减片中存在一个衰减片的透过率为100％且剩下衰减片的透过率为0％。

5.根据权利要求3或4所述的光束同步探测装置，其特征在于，还包括：衰减片驱动器；所述衰减片驱动器，用于调整所述衰减片的透过率。

6.根据权利要求1所述的光束同步探测装置，其特征在于，还包括：聚焦透镜；所述聚焦透镜置于所述光路选通器之前，不同光路的光束先经过所述聚焦透镜，再经过所述光路选通器；所述聚焦透镜，用于对不同光路的光束进行聚焦。

7.根据权利要求1所述的光束同步探测装置，其特征在于，不同光路的光束为激光光束或者为脉冲光束。