CN210741558U - 一种激光多参数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光多参数测量装置。通过对第一翻折反射镜、光分束器件、半透半反射镜、第一参数测量器件、第二参数测量器件、第三参数测量器件及第四参数测量器件的使用，可以实现对激光多参数的测量，有效解决了现有技术中需要采用多种不同的测量装置来测量激光不同域的参数信息的技术问题，实现了在节省器件的基础上，便于测量激光不同域的参数信息的技术效果。

Description

一种激光多参数测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量装置技术领域，尤其涉及一种激光多参数测量装置。

背景技术

目前，现有的激光参数测量装置无法同时探测大功率脉冲或连续激光的能量、功率、频域、时域及空域特性。要获取激光不同域的参数信息，需要采用多种不同的测量装置进行测量，因而导致了器件的浪费，同时使用上也极为不便。

实用新型内容

本实用新型通过提供一种激光多参数测量装置，解决了现有技术中需要采用多种不同的测量装置来测量激光不同域的参数信息的技术问题，实现了在节省器件的基础上，便于测量激光不同域的参数信息的技术效果。

本实用新型提供了一种激光多参数测量装置，包括：第一翻折反射镜、光分束器件、半透半反射镜、第一参数测量器件、第二参数测量器件、第三参数测量器件及第四参数测量器件；所述光分束器件的光信号输入端与所述第一翻折反射镜在翻折状态下的光信号输出端连接，所述光分束器件的第一光信号输出端与所述半透半反射镜的光信号输入端连接；所述光分束器件的第二光信号输出端与所述第一参数测量器件的光信号输入端连接；所述第一翻折反射镜在复位状态下的光信号输出端与所述第二参数测量器件的光信号输入端连接；所述第三参数测量器件的光信号输入端与所述半透半反射镜的反射输出端连接；所述第四参数测量器件的光信号输入端与所述半透半反射镜的透射输出端连接。

进一步地，还包括：光吸收器；所述光吸收器的光信号输入端与所述光分束器件的第三光信号输出端连接。

进一步地，还包括：第二翻折反射镜和第五参数测量器件；所述第二翻折反射镜的光信号输入端与所述第一翻折反射镜在翻折状态下的光信号输出端连接；所述光分束器件的光信号输入端与所述第二翻折反射镜在翻折状态下的光信号输出端连接；所述第五参数测量器件的光信号输入端与所述第二翻折反射镜在复位状态下的光信号输出端连接。

进一步地，还包括：控制器；所述控制器的信号输出端与所述第一翻折反射镜、所述第二翻折反射镜的信号输入端通信连接。

进一步地，还包括：模数转换器件及单片机；所述模数转换器件的信号输入端与所述第三参数测量器件的电信号输出端连接，所述模数转换器件的信号输出端与所述单片机的信号输入端通信连接。

进一步地，还包括：显示设备；所述第一参数测量器件、所述第二参数测量器件、所述第三参数测量器件、所述第四参数测量器件和所述第五参数测量器件的电信号输出端与所述显示设备的电信号输入端通信连接。

进一步地，所述第一参数测量器件、所述第二参数测量器件、所述第三参数测量器件、所述第四参数测量器件和所述第五参数测量器件为光斑分析仪、功率计、光电转换器、波长计和能量计。

本实用新型中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过对第一翻折反射镜、光分束器件、半透半反射镜、第一参数测量器件、第二参数测量器件、第三参数测量器件及第四参数测量器件的使用，可以实现对激光多参数的测量，有效解决了现有技术中需要采用多种不同的测量装置来测量激光不同域的参数信息的技术问题，实现了在节省器件的基础上，便于测量激光不同域的参数信息的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置的结构示意图；

其中，1-第一翻折反射镜，2-第二参数测量器件，3-第二翻折反射镜，4-第五参数测量器件，5-光分束器件，6-光吸收器，7-第一参数测量器件，8-半透半反射镜，9-第三参数测量器件，10-第四参数测量器件，11-显示设备，12-模数转换器件，13-单片机，14-控制器。

具体实施方式

本实用新型实施例通过提供一种激光多参数测量装置，解决了现有技术中需要采用多种不同的测量装置来测量激光不同域的参数信息的技术问题，实现了在节省器件的基础上，便于测量激光不同域的参数信息的技术效果。

本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

通过对第一翻折反射镜、光分束器件、半透半反射镜、第一参数测量器件、第二参数测量器件、第三参数测量器件及第四参数测量器件的使用，可以实现对激光多参数的测量，有效解决了现有技术中需要采用多种不同的测量装置来测量激光不同域的参数信息的技术问题，实现了在节省器件的基础上，便于测量激光不同域的参数信息的技术效果。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参见图1，本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置，包括：第一翻折反射镜1、光分束器件5、半透半反射镜8、第一参数测量器件7、第二参数测量器件2、第三参数测量器件9及第四参数测量器件10；光分束器件5的光信号输入端与第一翻折反射镜1在翻折状态下的光信号输出端连接，光分束器件5的第一光信号输出端与半透半反射镜8的光信号输入端连接；光分束器件5的第二光信号输出端与第一参数测量器件7的光信号输入端连接；第一翻折反射镜1在复位状态下的光信号输出端与第二参数测量器件2的光信号输入端连接；第三参数测量器件9的光信号输入端与半透半反射镜8的反射输出端连接；第四参数测量器件10的光信号输入端与半透半反射镜8的透射输出端连接。

为了能够对大功率激光的参数进行测量，在本实施例中，光分束器件5为光衰减器，其第一光信号输出端的输出光功率为入射光功率的1‰-5‰，其第二光信号输出端的输出光功率为入射光功率的1％-10％，其第三光信号输出端的输出光功率为入射光功率的90％-99％。

为了避免光衰减器第三光信号输出端的输出激光对各光器件造成损伤，本激光多参数测量装置，还包括：光吸收器6；光吸收器6的光信号输入端与光分束器件5的第三光信号输出端连接。

为了能够对更多的参数进行测量，还包括：第二翻折反射镜3和第五参数测量器件4；第二翻折反射镜3的光信号输入端与第一翻折反射镜1在翻折状态下的光信号输出端连接；光分束器件5的光信号输入端与第二翻折反射镜3在翻折状态下的光信号输出端连接；第五参数测量器件4的光信号输入端与第二翻折反射镜3在复位状态下的光信号输出端连接。

具体地，本实用新型实施例中的翻折反射镜是由翻折支架和反射镜构成的，将反射镜设置在翻折支架上。本实施例中可用的翻折支架的型号可以是但不限于Thorlabs公司的FP90。

这里需要说明的是，可以根据实际的测量需求，可以设置更多组翻折反射镜和参数测量器件，更多组翻折反射镜和参数测量器件的设置方式同上，这里不做赘述。

为了提高本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置的自动化水平，还包括：控制器14；控制器14的信号输出端与第一翻折反射镜1、第二翻折反射镜3的信号输入端通信连接。通过控制器14发送信号到第一翻折反射镜1和第二翻折反射镜3，以控制第一翻折反射镜1和第二翻折反射镜3处于翻折状态或复位状态(即通路或反射)，从而对光通路进行控制，以达到测量不同参数的目的。

对本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置的结构进行具体说明，还包括：模数转换器件12及单片机13；模数转换器件12的信号输入端与第三参数测量器件9的电信号输出端连接，模数转换器件12的信号输出端与单片机13的信号输入端通信连接。

在本实施例中，单片机13的型号可以是但不限于意法半导体公司的STM32F4系列。

为了对测量到的多参数进行显示，以便于工作人员能够清楚地了解到测量到的各参数，还包括：显示设备11；第一参数测量器件7、第二参数测量器件2、第三参数测量器件9、第四参数测量器件10和第五参数测量器件4的电信号输出端与显示设备11的电信号输入端通信连接。

在本实施例中，第一参数测量器件7、第二参数测量器件2、第三参数测量器件9、第四参数测量器件10和第五参数测量器件4为光斑分析仪、功率计、光电转换器、波长计和能量计。需要说明的是，第二参数测量器件2和第五参数测量器件4相互之间的位置可以互换，第三参数测量器件9和第四参数测量器件10相互之间的位置也可以互换，而不局限于上述的位置。当然，第一参数测量器件7也可以是其他的中等损伤阈值的光学测量器件(例如Dima公司的beamOn LA光斑分析仪、BeamOn High Power光斑分析仪等)，第二参数测量器件2和第五参数测量器件4也可以是其他的高损伤阈值的光学测量器件(例如Coherent公司的PowerMax-Pro功率计、EnergyMax能量计等)，第三参数测量器件9和第四参数测量器件10也可以是其他的低损伤阈值的光学测量器件(例如Cinogy公司CinCam系列光斑分析仪、Solarlaser公司SHR激光波长计等)，而不局限于上述的光学测量器件。

对本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置的工作原理进行说明：

虚线箭头为光信号的传输方向。大功率激光入射至第一翻折反射镜1，第一翻折反射镜1在复位状态下，激光传输至功率计。第一翻折反射镜1在翻折状态下，激光传输至第二翻折反射镜3。第二翻折反射镜3在复位状态下，激光传输至能量计。第二翻折反射镜3在翻折状态下，激光传输至光衰减器。光衰减器将激光分为三束，其中一束为高功率激光，一束为中等功率激光，一束为低功率激光。高功率激光直接入射至光吸收器6，中等功率激光直接入射至光斑分析仪，低功率激光激光直接入射至半透半反射镜8后被分为两束，其中一束入射至光电转换器，另一束入射至波长计。

实线箭头为电信号的传输方向。控制器14通过控制第一翻折反射镜1和第二翻折反射镜3的状态来改变光的传输方向。当第一翻折反射镜1在复位状态时，激光传输至功率计，功率计输出的电信号直接输入至显示设备11，显示激光的功率特性；当第一翻折反射镜1在翻折状态且第二翻折反射镜3在复位状态时，激光传输至能量计，能量计输出的电信号直接输入至显示设备11，显示激光的能量特性。当第一翻折反射镜1在翻折状态且第二翻折反射镜3在翻折状态时，激光传输至光衰减器，控制器14通过改变光斑分析仪的位置获得不同位置处的光斑直径信息，再经由单片机13进行常规处理后输入至显示设备11，显示激光的空域特性。由光电转换器输出的模拟电信号由模数转换器转换为数字电信号，再经由单片机13进行常规处理后输入至显示设备11，显示激光的时域特性。波长计输出的电信号直接输入至显示设备11，显示激光的频域特性。

【技术效果】

1、通过对第一翻折反射镜1、光分束器件5、半透半反射镜8、第一参数测量器件7、第二参数测量器件2、第三参数测量器件9及第四参数测量器件10的使用，可以实现对激光多参数的测量，有效解决了现有技术中需要采用多种不同的测量装置来测量激光不同域的参数信息的技术问题，实现了在节省器件的基础上，便于测量激光不同域的参数信息的技术效果。

2、通过对光分束器件5和光吸收器6的使用，可以使装置能够对大功率激光的光学参数进行测量。

3、通过对控制器14的使用，提高了本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置的自动化水平。

4、通过对显示设备11的使用，实现了对测量到的多参数的显示，以便于工作人员能够清楚地了解到测量到的各参数。

本实用新型实施例提供的激光多参数测量装置可以同时探测大功率脉冲或连续激光的多个参数特性，包含能量和功率特性、波长(频域特性)、波形、脉宽、重复频率、功率稳定性(时域特性)及光斑直径、发散角、椭圆度、横模式(空域特性)，其可适用于大功率激光加工领域的激光特性监测。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种激光多参数测量装置，其特征在于，包括：第一翻折反射镜、光分束器件、半透半反射镜、第一参数测量器件、第二参数测量器件、第三参数测量器件及第四参数测量器件；所述光分束器件的光信号输入端与所述第一翻折反射镜在翻折状态下的光信号输出端连接，所述光分束器件的第一光信号输出端与所述半透半反射镜的光信号输入端连接；所述光分束器件的第二光信号输出端与所述第一参数测量器件的光信号输入端连接；所述第一翻折反射镜在复位状态下的光信号输出端与所述第二参数测量器件的光信号输入端连接；所述第三参数测量器件的光信号输入端与所述半透半反射镜的反射输出端连接；所述第四参数测量器件的光信号输入端与所述半透半反射镜的透射输出端连接。

2.如权利要求1所述的激光多参数测量装置，其特征在于，还包括：光吸收器；所述光吸收器的光信号输入端与所述光分束器件的第三光信号输出端连接。

3.如权利要求1所述的激光多参数测量装置，其特征在于，还包括：第二翻折反射镜和第五参数测量器件；所述第二翻折反射镜的光信号输入端与所述第一翻折反射镜在翻折状态下的光信号输出端连接；所述光分束器件的光信号输入端与所述第二翻折反射镜在翻折状态下的光信号输出端连接；所述第五参数测量器件的光信号输入端与所述第二翻折反射镜在复位状态下的光信号输出端连接。

4.如权利要求3所述的激光多参数测量装置，其特征在于，还包括：控制器；所述控制器的信号输出端与所述第一翻折反射镜、所述第二翻折反射镜的信号输入端通信连接。

5.如权利要求1所述的激光多参数测量装置，其特征在于，还包括：模数转换器件及单片机；所述模数转换器件的信号输入端与所述第三参数测量器件的电信号输出端连接，所述模数转换器件的信号输出端与所述单片机的信号输入端通信连接。

6.如权利要求3所述的激光多参数测量装置，其特征在于，还包括：显示设备；所述第一参数测量器件、所述第二参数测量器件、所述第三参数测量器件、所述第四参数测量器件和所述第五参数测量器件的电信号输出端与所述显示设备的电信号输入端通信连接。

7.如权利要求3所述的激光多参数测量装置，其特征在于，所述第一参数测量器件、所述第二参数测量器件、所述第三参数测量器件、所述第四参数测量器件和所述第五参数测量器件为光斑分析仪、功率计、光电转换器、波长计和能量计。

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