CN113418681A - 一种适用于激光器老化测试多线程激光功率测量装置 - Google Patents

一种适用于激光器老化测试多线程激光功率测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于激光器老化测试多线程激光功率测量装置，包括上位机、通讯电路、光电隔离电路、单片机及AD转换电路、信号解调电路、程控直流电源、激光功率计、合束器、光调制器、锥度光纤、高低温箱观察窗、准直透镜、FC/PC接头、测试激光器。同时程控直流电源，采集的各台激光器的电参数过光电隔离电路及通讯电路送到上位机。本发明通过准直透镜、特殊工艺的高低温箱窗口及锥度光纤可以有效的将激光的输出能量传输的高低温箱体外，试硬件能满足软件多线程同时采集多台测试激光器输出功率，光脉冲从0.01H至10GHz任意设置，直流电源可有三种设置：稳流、稳压及温功率，接口丰富，通讯电路支持RS232接口、RS485接口及CAN总线接口，使用方便简单。

Description

一种适用于激光器老化测试多线程激光功率测量装置
技术领域
本发明涉及一种高低温环境下多线程测试装置，具体涉及一种适用军用 高低温环境，采用一台测试设备同时测试多台测试装备的装置，属于电子技 术领域。
背景技术
根据军事装备自动化及智能化的要求，大量的光电装备(大到激光武器， 小到单兵瞄准测距机)在军事领域应用，要求军事光电准备的生产单位或部 门低成本高效率的生产军事光电装备，军用装备首先要满足环境要求，大批 量生产的军用装备，在环境测试过程中耗费大量人力无力，降低了生产效率， 增加了生产成本，本发明的目的就是用一台激光功率计能同时监控在不同环 境条件下工作的十几台或数十台激光器输出功率，大大减少环境测试所需的 时间，降低采购激光功率计的设备成本及人工测量的人力成本，因此，本发 明设计一种适用于激光器老化测试多线程激光功率测量装置以解决现有技术 中存在的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一钟适用于军用激光器 的高低温条件下多线程测试装置，通过将激光器输出激光能量经过准直透镜 转换准备平行光，再经过特殊工艺制成的高低温箱观察窗，将激光能量传输 到高低箱，箱体外侧，耦合到锥度光纤的输入端，锥度光纤的输出端连接光 调制器，将连续光转换频率不同的光脉冲，每个光调制器与多路合束器一根 尾纤相连，通过合束器将不同频率的光脉冲混频，通过功率计将混频的光脉 冲转换成电脉冲。将不同频率的电脉冲分成多通道脉冲输出，解调，就可以同时得到十几台或数十台激光器测试数据。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
3、一种适用于军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在 于，包括上位机1、通讯电路2、光电隔离电路3、单片机及AD转换电路4、 信号解调电路5、程控直流电源6、激光功率计7合束器8、光调制器9、锥 度光纤10、高低温箱观察窗11、准直透镜12、FC/PC接头13、测试激光器 14，所述的数量大于16台的测试激光器14通过FC/PC接头13，将激光能量 传输到准直透镜12，准直透镜12将激光器光能量经过高低温箱观察窗11聚 焦耦合到锥度光纤10输入端，锥度光纤10输出端将激光光能传输到光调制 器9，光调制器9将每台激光器输出光能调制成频率不同的调制信号，每台激 光器输出调试脉冲频率f，有单片机及AD转换电路4设定成固定值，每台激 光器产生的不通频率的光能量脉冲，通过合束器8合束，通过光功率计7将 混频光功率信号转换成混频电信号，通过信号解调电路，将每台激光器随时 间变化的激光输出功率信号，通过单片机4，经过光电隔离电路3及通讯电路 2送到上位机1，可以随时调用每台激光器在高低箱设置不同温度时的老化激 光器输出功率测数据。同时程控直流电源6，采集的各台激光器的电参数过光 电隔离电路3及通讯电路2送到上位机1。
4、根据权利要求1所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于，所述准直透镜12将激光器输出FC/PC接头输出的波长532nm至 1558nm的激光转换成平行光，光斑直径小于0.3mm；
3、根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于，高低温箱观察窗采用采用特殊的镀增透膜工艺，透过窗口 532nm至1558nm，且透过率大于99％。
4、根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于，所述光电隔离电路3具有物理隔离感性元件产生的负脉冲干扰 其它设备的功能。
5、根据权利要求1所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于，所述通讯电路2的通信接口包括但不限于以下各项：RS485接口、 RS232接口、CAN总线接口。
6、根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于，所述程控直流电源6输出的电源电压范围为5伏-50伏，输出功 率大于200W,输出电压的峰值脉宽占空比可以调整,可通过上位机程序在允许 工作范围内任意设置电流电压及功率参数，特别是可以稳功率输出。
7.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于光脉冲从0.01H至10GHz任意设置。
8.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置， 其特征在于合束器从2合一到200合一。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明通过准直透镜、特殊工艺的高低温箱窗口及锥度光纤可以有效 的将激光的输出能量传输的高低温箱体外，降低能量传输的损耗；
2.本发明测试硬件能满足软件多线程同时采集多台测试激光器输出功 率，提高了该装置的应用范围与实用性；
3.本发明光脉冲从0.01H至10GHz任意设置，提高了该装置光脉冲数值 的可控性，同时提高了该装置的适用性；
4.直流电源可有三种设置：稳流、稳压及温功率；
5.接口丰富，通讯电路支持RS232接口、RS485接口及CAN总线接口，使 用方便简单，提高了拆装便捷性与使用过程的适用性。
附图说明
图1为本发明的电路控制结构示意图；
图2为本发明军用激光器的高低温条件下多线程测试装置一个具体实施 例的组成示意图；
图3是图2中的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置的一个具体 实施例的通讯电路的结构图；
图4是图2中的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置的一个具体 实施例的光电隔离电路的结构图；
图5、图6是图2中的高低温环境测试的装置的控温电路的一个具体实施 例的单片机及A/D转换电路的结构图。
图中：1、上位机；2、通讯电路；3、光电隔离电路；4、单片机及A/D 转换电路；5、信号解调电路；6、程控直流电源；7、激光功率计；8、合束 器；9、光调制器；10、锥度光纤；11、高低温箱观察窗；12、准直透镜；13、 FC/PC接头；14、测试激光器。
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。
5、请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种适用于激光器老化测 试多线程激光功率测量装置，本发明适用于，上位机1、通讯电路2、光电隔 离电路3、单片机及AD转换电路4、信号解调电路5、程控直流电源6、激光 功率计7、合束器8、光调制器9、锥度光纤10、高低温箱观察窗11、准直透 镜12、FC/PC接头13、测试激光器14，所述的数量大于16台的测试激光器 通过FC/PC接头，将激光能量传输到准直透镜，准直透镜将激光器光能量经 过高低温箱观察窗聚焦耦合到锥度光纤输入端，锥度光纤输出端将激光光能 传输到光调制器，光调制器将每台激光器输出光能调制成频率不同的调制信 号，每台激光器输出调试脉冲频率f，有单片机及AD转换电路设定成固定值， 每台激光器产生的不通频率的光能量脉冲，通过合束器合束，通过光功率计 将混频光功率信号转换成混频电信号，通过信号解调电路，将每台激光器随 时间变化的激光输出功率信号，通过单片机，经过光电隔离电路及通讯电路 送到上位机，可以随时调用每台激光器在高低箱设置不同温度时的老化激光 器输出功率测数据。同时程控直流电源，采集的各台激光器的电参数过光电 隔离电路及通讯电路送到上位机。
作为一种优选的方案，准直透镜12将激光器输出FC/PC接头输出的波长 532nm至1558nm的激光转换成平行光，光斑直径小于0.3mm；
作为一种优选的方案，高低温箱观察窗采用采用特殊的镀增透膜工艺，透 过窗口532nm至1558nm，且透过率大于99％。
作为一种优选的方案，光电隔离电路3具有物理隔离感性元件产生的负 脉冲干扰其它设备的功能。
作为一种优选的方案，通讯电路2的通信接口包括但不限于以下各项： RS485接口、RS232接口、CAN总线接口。
作为一种优选的方案，程控直流电源6输出的电源电压范围为5伏-50伏， 输出功率大于200W,输出电压的峰值脉宽占空比可以调整,可通过上位机程序 在允许工作范围内任意设置电流电压及功率参数，特别是可以稳功率输出。
作为一种优选的方案，光脉冲从0.01H至10GHz任意设置。
作为一种优选的方案，合束器从2合一到200合一。
本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技 术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人 员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何 修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于激光器老化测试多线程激光功率测量装置，其特征在于，包括上位机(1)、通讯电路(2)、光电隔离电路(3)、单片机及AD转换电路(4)、信号解调电路(5)、程控直流电源(6)、激光功率计(7)、合束器(8)、光调制器(9)、锥度光纤(10)、高低温箱观察窗(11)、准直透镜(12)、FC/PC接头(13)、测试激光器(14)，所述的数量大于16台的测试激光器(14)通过FC/PC接头(13)，将激光能量传输到准直透镜(12)，准直透镜(12)将激光器光能量经过高低温箱观察窗(11)聚焦耦合到锥度光纤(10)输入端，所述锥度光纤(10)输出端将激光光能传输到光调制器(9)，所述光调制器(9)将每台激光器输出光能调制成频率不同的调制信号，每台激光器输出调试脉冲频率f，有单片机及AD转换电路4设定成固定值，每台激光器产生的不通频率的光能量脉冲，通过所述合束器(8)合束，通过所述激光功率计(7)将混频光功率信号转换成混频电信号，通过信号解调电路，将每台激光器随时间变化的激光输出功率信号，通过所述单片机及AD转换电路(4)，经过光电隔离电路(3)及通讯电路(2)送到上位机(1)，可以随时调用每台激光器在高低箱设置不同温度时的老化激光器输出功率测数据，同时所述程控直流电源(6)，采集的各台激光器的电参数过光电隔离电路(3)及通讯电路(2)送到上位机(1)。
2.根据权利要求1所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于，所述准直透镜(12)将激光器输出FC/PC接头输出的波长532nm至1558nm的激光转换成平行光，光斑直径小于0.3mm。
3.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于，高低温箱观察窗采用采用特殊的镀增透膜工艺，透过窗口532nm至1558nm，且透过率大于99％。
4.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于，所述光电隔离电路(3)具有物理隔离感性元件产生的负脉冲干扰其它设备的功能。
5.根据权利要求1所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于，所述通讯电路(2)的通信接口包括但不限于以下各项：RS485接口、RS232接口、CAN总线接口。
6.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于，所述程控直流电源(6)输出的电源电压范围为5伏-50伏，输出功率大于200W,输出电压的峰值脉宽占空比可以调整,可通过上位机程序(在允许工作范围内)任意设置电流电压及功率参数，特别是可以稳功率输出。
7.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于光脉冲从0.01H至10GHz任意设置。
8.根据权利1要求所述的军用激光器的高低温条件下多线程测试装置，其特征在于合束器从2合一到200合一。
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