CN116499717A - 一种基于激光晶体的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明采用一种基于激光晶体的测试系统，属于激光晶体测试的技术领域，该测试系统包括储能模块、激光发生器、触发模块以及激光能量计，储能模块用于存储高压电能；激光发生器用于放置激光晶体，且激光发生器与储能模块连接；触发模块与激光发生器连接，以使激光发生器在预设时间获取储能模块的高压电能；激光发生器获取高压电能后输出第一激光信号，激光能量计用于对第一激光信号的能量进行检测；本申请的测试系统能够在预设时间内输出高压电能，提供激光晶体所需要的电能，使激光晶体能够输出时间极短的激光能量，再用激光能量计来捕捉其能量值，通过该能量值就可以间接测量激光晶体输出激光的能力。

Description

一种基于激光晶体的测试系统

技术领域

本发明涉及激光晶体测试技术领域，尤其涉及一种基于激光晶体的测试系统。

背景技术

激光晶体一般为单晶的光学晶体，通常用作固体激光器的增益介质。当通过吸收泵浦光向激光晶体提供能量时，这些离子使激光晶体能够通过受激发射来放大激光波长的光。

激光晶体作为激光发生器的核心部件，激光发生器输出的激光都是由其产生输出的，所以激光晶体输出激光的能力就成为了最主要的参数。但是当前的技术中，在激光晶体生产完成后，并没有经济高效的检验手段，导致当前出厂的激光晶体的质量差次不齐。

因此亟需要一种能够解决上述问题的激光晶体测试系统。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供了一种基于激光晶体的测试系统，能够在预设时间内输出高压电能，提供激光晶体所需要的电能，使激光晶体能够输出时间极短的激光能量，再用激光能量计来捕捉其能量值，通过该能量值就可以间接测量激光晶体输出激光的能力。

第一方面，本申请提供一种基于激光晶体的测试系统，包括：

储能模块，所述储能模块用于存储高压电能；

激光发生器，所述激光发生器用于放置激光晶体，且所述激光发生器与所述储能模块连接；

触发模块，所述触发模块与所述激光发生器连接，以使所述激光发生器在预设时间获取所述储能模块的高压电能；

激光能量计，所述激光发生器获取所述高压电能后输出第一激光信号，所述激光能量计用于对所述第一激光信号的能量进行检测。

在本申请的部分实施例中，所述触发模块用于输出第一触发信号，所述激光发生器被配置为当所述激光发生器接收到所述第一触发信号时，所述激光发生器获取所述高压电能；其中，所述预设时间为所述激光发生器接收所述第一触发信号的时长。

在本申请的部分实施例中，所述激光发生器获取到所述高压电能后产生第一电流，所述第一电流的电流值大于200A，所述预设时间小于0.001秒。

在本申请的部分实施例中，所述测试系统还包括储能转换模块，所述储能转换模块与所述储能模块连接，并用于为所述储能模块充能。

在本申请的部分实施例中，所述测试系统还包括控制模块，所述储能转换模块包括第一电容、第一电源、变压器以及第一晶体管，所述第一电源一端连接所述第一电容，所述第一电容背离所述第一电源的一端接地；所述变压器具有第一绕组和第二绕组，所述第一绕组一端连接在所述第一电容与所述第一电源之间、另一端连接所述第一晶体管，所述第一晶体管背离所述第一绕组的一端接地；所述第一晶体管被配置为用于接收所述控制模块的控制信号，以控制所述第一晶体管的通断；

其中，所述第二绕组与所述储能模块连接，并为所述储能模块充能。

在本申请的部分实施例中，所述储能转换模块还包括第一二极管和第一偏置电源，所述第一偏置电源的输出端连接在所述第一电容和所述第一电源之间，所述第一二极管的负极连接在所述第一绕组和所述第一偏置电源之间，正极接地。

在本申请的部分实施例中，所述第一晶体管为N沟道MOS管，所述储能转换模块还包括第一电阻；所述第一晶体管的G极连接所述控制模块，所述第一晶体管的S极接地，所述第一晶体管的D极连接所述第一绕组；所述第一电阻耦接在所述第一晶体管的G极和S极之间。

在本申请的部分实施例中，所述储能模块包括第二电容和第三电容，所述第二电容和所述第三电容并联，且所述第二电容和所述第三电容并联后的正极经第二二极管连接至所述第二绕组，所述第二电容和所述第三电容并联后的负极接地。

在本申请的部分实施例中，所述触发模块包括第二晶体管、第四电容以及触发线圈；所述测试系统包括控制模块，所述第二晶体管一端连接所述第四电容、另一端接地；所述控制模块连接所述第二晶体管，并控制所述第二晶体管两端的通断；所述触发线圈具有第三绕组和第四绕组，所述第四电容背离所述第二晶体管的一端连接所述第三绕组，所述第三绕组背离所述第四电容的一端接地；所述第四绕组一端与所述第三绕组共接地，另一端用于输出所述第一触发信号。

在本申请的部分实施例中，所述触发模块还包括第二电阻，所述第二电阻一端耦接在所述储能模块与所述激光发生器的正极之间、另一端连接在所述第四电容和所述第二晶体管之间。

本发明的有益效果是：

本发明采用一种基于激光晶体的测试系统，该测试系统包括储能模块、激光发生器、触发模块以及激光能量计，储能模块用于存储高压电能；激光发生器用于放置激光晶体，且激光发生器与储能模块连接；触发模块与激光发生器连接，以使激光发生器在预设时间获取储能模块的高压电能；激光发生器获取高压电能后输出第一激光信号，激光能量计用于对第一激光信号的能量进行检测；本申请的测试系统能够在预设时间内输出高压电能，提供激光晶体所需要的电能，使激光晶体能够输出时间极短的激光能量，再用激光能量计来捕捉其能量值，通过该能量值可以间接测量激光晶体输出激光的能力。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的测试系统的结构框图；

图2为本发明一实施例提供的测试系统的电路结构图。

具体元素符号说明：

100-储能模块，200-激光发生器，300-激光晶体，400-激光能量计，500-储能转换模块，600-控制模块。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2，图1示出了本实施例提供的基于激光晶体的测试系统的框架结构示意图。本实施例提供一种基于激光晶体的测试系统，包括：储能模块100，储能模块100用于存储高压电能；激光发生器200，激光发生器200用于放置激光晶体300，且激光发生器200与储能模块100连接；触发模块，触发模块与激光发生器200连接，以使激光发生器200在预设时间获取储能模块100的高压电能；激光能量计400，激光发生器200获取高压电能后输出第一激光信号，激光能量计400用于对第一激光信号的能量进行检测。

本申请的测试系统能够在预设时间内输出高压电能，提供激光晶体300所需要的电能，使激光晶体300能够输出时间极短的激光能量，再用激光能量计400来捕捉其能量值，通过该就可以间接的测量激光晶体300输出激光能力。

在一些实施例中，激光发生器200和激光晶体300可拆卸连接。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例的触发模块用于输出第一触发信号，激光发生器200被配置为当激光发生器200接收到第一触发信号时，激光发生器200获取高压电能；其中，预设时间为激光发生器200接收第一触发信号的时长。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例的激光发生器200获取到高压电能后产生第一电流，第一电流的电流值大于200A，预设时间小于0.001秒。

由于使用了极短时间（小于千分之一秒）的激光输出和高压储能电容来满足泵浦所需的瞬间大电流，该技术可以做到测试设备非常经济和较小的体积。方便后续在激光晶体300输出激光能力测试环节实现快速全部检验，提高激光晶体300的供货质量。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例的测试系统还包括储能转换模块500，储能转换模块500与储能模块100连接，并用于为储能模块100充能。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1以及参阅图2，图2示出了本实施例提供的测试系统的电路结构图；本实施例的测试系统还包括控制模块600，储能转换模块500包括第一电容C1、第一电源、变压器T1以及第一晶体管Q1，第一电源一端连接第一电容C1，第一电容C1背离第一电源的一端接地；变压器T1具有第一绕组和第二绕组，第一绕组一端连接在第一电容C1与第一电源之间、另一端连接第一晶体管Q1，第一晶体管Q1背离第一绕组的一端接地；第一晶体管Q1被配置为用于接收控制模块600的控制信号，以控制第一晶体管Q1的通断；其中，第二绕组与储能模块100连接，并为储能模块100充能。

第一电源对应图2中的激光内部电源，且可采用锂电池。控制模块600对应控制和显示部分。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图2，本实施例的储能转换模块500还包括第一二极管D1和第一偏置电源VBAT，第一偏置电源VBAT的输出端连接在第一电容C1和第一电源之间，第一二极管D1的负极连接在第一绕组和第一偏置电源VBAT之间，正极接地。其中，第一二极管D1为吸收二极管，也叫雪崩二极管，当电压峰值过高时，它会瞬间导通，将电压尖峰吸收，起到避免电压过高损坏器件的作用。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图2，本实施例的第一晶体管Q1为N沟道MOS管，储能转换模块500还包括第一电阻R1；第一晶体管Q1的G极连接控制模块600，第一晶体管Q1的S极接地，第一晶体管Q1的D极连接第一绕组；第一电阻R1耦接在第一晶体管Q1的G极和S极之间。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图2，本实施例的储能模块100包括第二电容C2和第三电容C3，第二电容C2和第三电容C3并联，且第二电容C2和第三电容C3并联后的正极经第二二极管D2连接至第二绕组，第二电容C2和第三电容C3并联后的负极接地。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图2，本实施例的触发模块包括第二晶体管Q2、第四电容C4以及触发线圈T2；测试系统包括控制模块600，第二晶体管Q2一端连接第四电容C4、另一端接地；控制模块600连接第二晶体管Q2，并控制第二晶体管Q2两端的通断；触发线圈T2具有第三绕组和第四绕组，第四电容C4背离第二晶体管Q2的一端连接第三绕组，第三绕组背离第四电容C4的一端接地；第四绕组一端与第三绕组共接地，另一端用于输出第一触发信号。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图2，本实施例的触发模块还包括第二电阻R2，第二电阻R2一端耦接在储能模块100与激光发生器200的正极之间、另一端连接在第四电容C4和第二晶体管Q2之间。

如图2所示，在电源接通后，激光内部电源模块（18650/2200mAHX 4PCS型锂电池）经过第一电容C1滤波后给变压器T1供电。

工作时，控制和显示模块向第一晶体管Q1（MOS管）输出PWM控制信号来控制第一晶体管Q1的开通与关断；当第一晶体管Q1开通与关断时，在变压器T1的1脚和3脚的线圈中就会形成方波脉冲电压，在此工作过程中变压器T1的1脚和3脚之间还会形成高压的寄生震荡电压（此时第一二极管D1（吸收二极管）会吸收高压部分，来防止其他器件被高压的寄生震荡电压损坏），由于变压器T1的参数是按照升压变压器设计，所以变压器T1的6脚和5脚之间也会产生一个高压方波脉冲电压，通过第二二极管D2（整流二极管）整流后向第二电容C2（电解电容）、第三电容C3（电解电容）充电，同时通过第二电阻R2向第四电容C4（触发电容）充电。

当第二电容C2、第三电容C3的电压充满后，控制和显示模块向第二晶体管Q2（可控硅整流器）发出一个触发控制信号，第二晶体管Q2导通，第四电容C4对地放电，放电电流流过触发线圈T2的1脚、2脚，会在触发线圈T2的3脚形成一个超高压的触发电压，并通过P1接口的2脚成功触发外接的激光发生器（激光发生器采用闪光灯泵浦激光器），使闪光灯泵浦激光器内部的空气被电离而导通，使第二电容C2（电解电容）、第三电容C3（电解电容）内部存储的电能通过P1接口的1脚和3脚向外接的闪光灯泵浦激光器放电，使其发出超高亮光能，进而使闪光灯泵浦激光器外接的激光晶体发出激光。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于激光晶体的测试系统，其特征在于，包括：

储能模块，所述储能模块用于存储高压电能；

激光发生器，所述激光发生器用于放置激光晶体，且所述激光发生器与所述储能模块连接；

触发模块，所述触发模块与所述激光发生器连接，以使所述激光发生器在预设时间获取所述储能模块的高压电能；

激光能量计，所述激光发生器获取所述高压电能后输出第一激光信号，所述激光能量计用于对所述第一激光信号的能量进行检测。

2.根据权利要求1所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述触发模块用于输出第一触发信号，所述激光发生器被配置为当所述激光发生器接收到所述第一触发信号时，所述激光发生器获取所述高压电能；其中，所述预设时间为所述激光发生器接收所述第一触发信号的时长。

3.根据权利要求2所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述激光发生器获取到所述高压电能后产生第一电流，所述第一电流的电流值大于200A，所述预设时间小于0.001秒。

4.根据权利要求1所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括储能转换模块，所述储能转换模块与所述储能模块连接，并用于为所述储能模块充能。

5.根据权利要求4所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括控制模块，所述储能转换模块包括第一电容、第一电源、变压器以及第一晶体管，所述第一电源一端连接所述第一电容，所述第一电容背离所述第一电源的一端接地；所述变压器具有第一绕组和第二绕组，所述第一绕组的一端连接在所述第一电容与所述第一电源之间、另一端连接所述第一晶体管，所述第一晶体管背离所述第一绕组的一端接地；所述第一晶体管被配置为用于接收所述控制模块的控制信号，以控制所述第一晶体管的通断；

其中，所述第二绕组与所述储能模块连接，并为所述储能模块充能。

6.根据权利要求5所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述储能转换模块还包括第一二极管和第一偏置电源，所述第一偏置电源的输出端连接在所述第一电容和所述第一电源之间，所述第一二极管的负极连接在所述第一绕组和所述第一偏置电源之间，正极接地。

7.根据权利要求5所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述第一晶体管为N沟道MOS管，所述储能转换模块还包括第一电阻；所述第一晶体管的G极连接所述控制模块，所述第一晶体管的S极接地，所述第一晶体管的D极连接所述第一绕组；所述第一电阻耦接在所述第一晶体管的G极和S极之间。

8.根据权利要求5所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述储能模块包括第二电容和第三电容，所述第二电容和所述第三电容并联，且所述第二电容和所述第三电容并联后的正极经第二二极管连接至所述第二绕组，所述第二电容和所述第三电容并联后的负极接地。

9.根据权利要求2所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述触发模块包括第二晶体管、第四电容以及触发线圈；所述测试系统包括控制模块，所述第二晶体管的一端连接所述第四电容、另一端接地；所述控制模块连接所述第二晶体管，并控制所述第二晶体管两端的通断；所述触发线圈具有第三绕组和第四绕组，所述第四电容背离所述第二晶体管的一端连接所述第三绕组，所述第三绕组背离所述第四电容的一端接地；所述第四绕组一端与所述第三绕组共接地，另一端用于输出所述第一触发信号。

10.根据权利要求9所述的基于激光晶体的测试系统，其特征在于，所述触发模块还包括第二电阻，所述第二电阻一端耦接在所述储能模块与所述激光发生器的正极之间、另一端连接在所述第四电容和所述第二晶体管之间。