CN217878006U - 一种激光功率探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种激光功率探测装置，包括：至少一个楔形镜片，所述楔形镜片包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面相对，所述第二反射面为所述楔形镜片的入射光接收面；至少一个探测器，所述探测器位于所述楔形镜片的一侧，用于探测所述第一反射面或者所述第二反射面的反射光。本实用新型实施例提供一种激光功率探测装置，克服了加工成本高，利用漫反射抗干扰能力差等缺点，且可以根据需要对楔形镜片进行角度设置进而实现不同比例的功率反馈系数。

Description

一种激光功率探测装置

技术领域

本实用新型涉及激光医疗技术领域，尤其涉及一种激光功率探测装置。

背景技术

激光是指受激发射的光放大产生的辐射，具有定向性好、亮度高、能量密度大等众多优点。因此，激光在多种行业如加工制造、医学、印刷等行业均有广泛的应用。应各种领域对使用激光的设备的工作要求，需要在应用过程中根据具体情况对激光的功率进行调节，这就要求首先对激光的功率进行监测。尤其是在医疗行业，为保证医生需要的功率能够满足使用的确切需求，激光在线检测或者在线功率反馈装置显得尤为必要。

在现有的激光功率监测装置中，在光路结构中采用了光分束镜片，利用它来将激光源所产生的激光分成两路，一路提供给激光设备用于正常工作，而另一路用于进行功率监测。为了不影响激光设备的工作效率，通常希望用于进行功率监测的激光的量尽可能的低。然而，由于成本和技术上的限制，光分束镜的分束比通常很难达到一个令人满意的、例如为99∶1的比例。这就导致了一方面激光光束的使用能量过低，降低了激光设备的使用效率，另一方面用于检测的光束能量过大，使得功率监测系统不得不更加复杂，这便提高了功率监测系统的生产成本。又或者现有的激光功率反馈装置，采用漫反射，将激光入射到一个漫反射面上，然后采集经过漫反射的激光功率，经过光电转换之后，实现对信号的采集，从而对输出激光进行功率控制。由于采集的激光是经过漫反射得到的，因而信号的抗干扰能力比较差。

并且以上两种的功率反馈设计，得到的反馈系数基本是固定的，如果原始激光功率比较大，那么对光电传感器的探测范围有较高要求，很有出现超过探测器的探测能力而出现激光损伤，进而失去功率反馈的意义。

再者，由于分光镜片等光学装置，需要镀膜实现，从而只能对一定的波长实现。制约了功率反馈装置的波长使用范围。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种激光功率探测装置，克服了加工成本高，利用漫反射抗干扰能力差等缺点，且可以根据需要对楔形镜片进行角度设置进而实现不同比例的功率反馈系数。

本实用新型实施例提供一种激光功率探测装置，包括：

至少一个楔形镜片，所述楔形镜片包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面相对，所述第二反射面为所述楔形镜片的入射光接收面；

至少一个探测器，所述探测器位于所述楔形镜片的一侧，用于探测所述第一反射面或者所述第二反射面的反射光。

可选地，至少一个探测器包括第一探测器，所述第一探测器用于探测所述第一反射面或者所述第二反射面的反射光。

可选地，包括两个所述探测器，两个所述探测器分别用于接收所述第一反射面和所述第二反射面的反射光。

可选地，所述至少一个楔形镜片包括第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第二楔形镜片位于所述第一楔形镜片的透射光的传播路径上；

所述探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于探测所述第二楔形镜片的第一反射面或者所述第二反射面的反射光。

可选地，所述至少一个楔形镜片包括第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第二楔形镜片位于所述第一楔形镜片的透射光的传播路径上；

所述激光功率探测装置包括两个所述探测器，两个所述探测器分别用于接收所述第二楔形镜的所述第一反射面和所述第二反射面的反射光。

可选地，所述至少一个楔形镜片包括第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第二楔形镜片位于所述第一楔形镜片的透射光的传播路径上；

所述第一楔形镜片包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括所述第一反射面，所述第二表面包括所述第二反射面；所述第二楔形镜片包括第五表面和第六表面，所述第五表面包括所述第一反射面，所述第六表面包括所述第二反射面；

所述激光功率探测装置包括两个所述探测器，两个所述探测器分别用于接收所述第一楔形镜片和所述第二楔形镜片的反射光。

可选地，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第二表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第六表面的反射光。

可选地，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第二表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第五表面的反射光。

可选地，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第一表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第六表面的反射光。

可选地，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第一表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第五表面的反射光。

本实用新型实施例提供一种激光功率探测装置，采用至少一个楔形镜片作为分光元件，利用楔形镜片的第一反射面和第二反射面来反射入射光，并采用至少一个探测器来获取第一反射面和/或第二反射面的反射光。克服了加工成本高，利用漫反射抗干扰能力差等缺点，本实用新型实施例可以根据需要，对楔形镜片进行角度设置进而实现不同比例的功率反馈系数。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图10为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图11为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图；

图12为本实用新型实施例提供的另一种激光功率探测装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图1，激光功率探测装置包括至少一个楔形镜片10和至少一个探测器20。楔形镜片包括第一反射面和第二反射面。第一反射面与第二反射面相对，第二反射面为楔形镜片的入射光接收面。也就是说，沿着光的传播方向，入射至楔形镜片10的入射光首先投射至第二反射面，透射穿过第二反射面的光线到达第一反射面。探测器20位于楔形镜片10的一侧，探测器20用于探测第一反射面或者第二反射面的反射光。

示例性地，参考图1，楔形镜片10包括第一楔形镜片11，第一楔形镜片11包括第一表面P1和第二表面P2。第一表面P1包括第一反射面，第二表面P2包括第二反射面。

在一实施方式中，第一表面P1即为第一反射面，即第一表面P1的全部用于作为第一反射面。第二表面P2即为第二反射面，即第二表面P2的全部用于作为第二反射面。

在另一实施方式中，第一表面P1的部分区域用于作为第一反射面，第二表面P2的部分区域用于作为第二反射面。

本实用新型实施例提供一种激光功率探测装置，采用至少一个楔形镜片10作为分光元件，利用楔形镜片10的第一反射面和第二反射面来反射入射光，并采用至少一个探测器20来获取第一反射面和/或第二反射面的反射光。克服了加工成本高，利用漫反射抗干扰能力差等缺点，本实用新型实施例可以根据需要，对楔形镜片10进行角度设置进而实现不同比例的功率反馈系数。可以在不影响原光路的基础上进行一定比例的抽头分光，进而可以得知原入射光的大小。

可选地，参考图1，至少一个探测器20包括第一探测器21，第一探测器21用于探测第二反射面的反射光。

示例性地，参考图1，入射光L0投射至具有第一倾斜角度θ1的第一楔形镜片11，经过第二表面P2(包括第二反射面)的反射，分离出第一反射光L1。同时在第二表面P2处的折射光投射至第一表面P1，经过第一表面P1(包括第一反射面)的反射，分离出第二反射光L2。由于第一反射光L1和第二反射光L2的光功率大小与第一入射角θ2有关，也与第一倾斜角度θ1有关。由此，可以通过调整第一倾斜角度θ1和第一入射角θ2的大小，即可以得到不同功率大小的第一反射光L1和第二反射光L2。

示例性地，参考图1，经过第二表面P2(包括第二反射面)的反射，分离出的第一反射光L1投射至第一探测器21，被第一探测器21接收。第一探测器21用于探测第二反射面的反射光。

图2为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图2，经过第一表面P1(包括第一反射面)的反射，分离出的第二反射光L2投射至第一探测器21，被第一探测器21接收。第一探测器21用于探测第一反射面的反射光。

图3为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图3，激光功率探测装置包括两个探测器20，两个探测器20分别用于接收第一反射面和第二反射面的反射光。由于第一倾斜角度θ1的存在，第一反射光L1和第二反射光L2，并不在一条直线上，存在一定的夹角。根据分开的夹角位置，可以分别放置2个探测器20，可以根据两个探测器20所探测信号大小进行一定的差分运算等电子化控制。

示例性地，参考图3，两个探测器20分别为第一探测器21和第二探测器22。第一探测器21用于接收第二表面P2(包括第二反射面)的反射光，第二探测器22用于接收第一表面P1(包括第一反射面)的反射光。

示例性地，参考图3，第一楔形镜片11包括第一表面P1、第二表面P2、第三表面P3和第四表面P4。第三表面P3连接第一表面P1与所述第二表面P2，第四表面P4连接第一表面P1与所述第二表面P2。第三表面P3以及第四表面P4均与第二表面P2垂直。第一楔形镜片11的入射面与其侧面相互垂直，第一楔形镜片11的入射面为楔形面的对侧面。

图4为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图4，第三表面P3以及第四表面P4均与第一表面P1垂直。第一楔形镜片11的出射面与其侧面相互垂直，第一楔形镜片11的入射面为楔形面。

在一些可行的实施方式中，可以将上述的两个或者至少三个楔形镜片10串接在一起使用，本实用新型示例性地，以两个串接的楔形镜片10为例进行解释说明。

图5为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图5，至少一个楔形镜片10包括第一楔形镜片11和第二楔形镜片12。第二楔形镜片12位于第一楔形镜片11的透射光的传播路径上，入射光L0穿过第一楔形镜片11后，投射至第二楔形镜片12上。探测器20位于第二楔形镜片12的反射光传播路径上，探测器20用于探测第二楔形镜片12的第一反射面或者第二反射面的反射光。入射光L0被第一楔形镜片11的第一反射面和第二反射面反射后，形成的穿过第一楔形镜片11的透射光L3的光功率小于入射光L0的光功率，由此，第一楔形镜片11的透射光L3作为第二楔形镜片12的入射光，所形成的反射光的光功率比较小，即，第二楔形镜片12的反射光的光功率小于第一楔形镜片的反射光的光功率。探测器20用于探测第二楔形镜片12的第一反射面或者第二反射面的反射光，从而减小了检测的光束能量。

示例性地，参考图5，穿过第一楔形镜片11的透射光L3投射至具有第二倾斜角度θ3的第二楔形镜片12，经过第六表面P6(包括第二反射面)的反射，分离出第三反射光L4。同时在第六表面P6处的折射光投射至第五表面P5，经过第五表面P5(包括第一反射面)的反射，分离出第四反射光L5。由于第三反射光L4和第四反射光L5的光功率大小与第二入射角θ4有关，也与第二倾斜角度θ3有关。由此，可以通过调整第二倾斜角度θ3和第二入射角θ4的大小，即可以得到不同功率大小的第三反射光L4和第四反射光L5。

示例性地，参考图5，经过第六表面P6(包括第二反射面)的反射，分离出的第三反射光L4投射至第一探测器21，被第一探测器21接收。第一探测器21用于探测第二楔形镜片12的第二反射面的反射光。

图6为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图6，经过第五表面P5(包括第一反射面)的反射，分离出的第四反射光L5投射至第一探测器21，被第一探测器21接收。第一探测器21用于探测第二楔形镜片12的第一反射面的反射光。

图7为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图7，至少一个楔形镜片10包括第一楔形镜片11和第二楔形镜片12，第二楔形镜片12位于第一楔形镜片11的透射光的传播路径上。激光功率探测装置包括两个探测器20，两个探测器20分别用于接收第二楔形镜片12的第一反射面和第二反射面的反射光。由于第二倾斜角度θ3的存在，第三反射光L4和第四反射光L5，并不在一条直线上，存在一定的夹角。根据分开的夹角位置，可以分别放置2个探测器20，可以根据两个探测器20所探测信号大小进行一定的差分运算等电子化控制。

示例性地，参考图7，两个探测器20分别为第一探测器21和第二探测器22。第一探测器21用于接收第六表面P6(包括第二反射面)的反射光，第二探测器22用于接收第五表面P5(包括第一反射面)的反射光。

图8为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图8，至少一个楔形镜片10包括第一楔形镜片11和第二楔形镜片12，第二楔形镜片12位于第一楔形镜片11的透射光的传播路径上。第一楔形镜片11包括第一表面P1和第二表面P2，第一表面P1包括第一反射面，第二表面P2包括第二反射面。第二楔形镜片12包括第五表面P5和第六表面P6，第五表面P5包括第一反射面，第六表面P6包括第二反射面。激光功率探测装置包括两个探测器20，两个探测器20分别用于接收第一楔形镜片11和第二楔形镜片12的反射光。根据分开的夹角位置，可以分别放置2个探测器20，可以根据两个探测器20所探测信号大小进行一定的差分运算等电子化控制。

示例性地，参考图8，两个探测器20包括第一探测器21和第二探测器22。第一探测器21位于第一楔形镜片11的反射光传播路径上，第一探测器21用于接收第二表面P2的反射光。第二探测器22位于第二楔形镜片12的反射光传播路径上，第二探测器22用于接收第六表面P6的反射光。

图9为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图9，两个探测器20包括第一探测器21和第二探测器22。第一探测器21位于第一楔形镜片11的反射光传播路径上，第一探测器21用于接收第二表面P2的反射光。第二探测器22位于第二楔形镜片12的反射光传播路径上，第二探测器22用于接收第五表面P5的反射光。

图10为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图10，两个探测器20包括第一探测器21和第二探测器22。第一探测器21位于第一楔形镜片11的反射光传播路径上，第一探测器21用于接收第一表面P1的反射光。第二探测器22位于第二楔形镜片12的反射光传播路径上，第二探测器22用于接收第六表面P6的反射光。

图11为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图11，两个探测器20包括第一探测器21和第二探测器22。第一探测器21位于第一楔形镜片11的反射光传播路径上，第一探测器21用于接收第一表面P1的反射光。第二探测器22位于第二楔形镜片12的反射光传播路径上，第二探测器22用于接收第五表面P5的反射光。

示例性地，参考图6-图11，第二楔形镜片12包括第五表面P5、第六表面P6、第七表面P7和第八表面P8。第七表面P7连接第五表面P5与第六表面P6，第八表面P8连接第五表面P5与第六表面P6。第七表面P7和第八表面P8均与第六表面P6垂直。第二楔形镜片12的入射面与其侧面相互垂直，第二楔形镜片12的入射面为楔形面的对侧面。

在其他实施方式中，第二楔形镜片12的出射面与其侧面相互垂直，第二楔形镜片12的入射面为楔形面。

示例性地，参考图6-图11，第一楔形镜片11与第二楔形镜片12平行放置。第一表面P1与第五表面P5平行，第二表面P2与第六表面P6平行。由于第一表面P1与第五表面P5均包括第一反射面，第二表面P2与第六表面P6均包括第二反射面。所以，第一楔形镜片11的第一反射面与第二楔形镜片12的第一反射面平行，第一楔形镜片11的第二反射面与第二楔形镜片12的第二反射面平行。

图12为本实用新型实施例提供的一种激光功率探测装置的示意图，参考图12，第一楔形镜片11与第二楔形镜片12交叉一定角度放置。第一表面P1与第五表面P5交叉，第一楔形镜片11的第一反射面与第二楔形镜片12的第一反射面交叉。第二表面P2与第六表面P6平行，第一楔形镜片11的第二反射面与第二楔形镜片12的第二反射面平行。

在其他一实施方式中，第一表面P1与第五表面P5平行，第一楔形镜片11的第一反射面与第二楔形镜片12的第一反射面平行。第二表面P2与第六表面P6交叉，第一楔形镜片11的第二反射面与第二楔形镜片12的第二反射面交叉。

在其他又一实施方式中，第一表面P1与第五表面P5交叉，第一楔形镜片11的第一反射面与第二楔形镜片12的第一反射面交叉。第二表面P2与第六表面P6交叉，第一楔形镜片11的第二反射面与第二楔形镜片12的第二反射面交叉。

示例性地，楔形镜片10包括石英材质。

示例性地，楔形镜片10的第一反射面和/或第二反射面也可以镀膜，从而实现对波长的无选择性，实现任意光波波长的光学抽样。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种激光功率探测装置，其特征在于，包括：

至少一个楔形镜片，所述楔形镜片包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面相对，所述第二反射面为所述楔形镜片的入射光接收面；

至少一个探测器，所述探测器位于所述楔形镜片的一侧，用于探测所述第一反射面或者所述第二反射面的反射光。

2.根据权利要求1所述的激光功率探测装置，其特征在于，至少一个探测器包括第一探测器，所述第一探测器用于探测所述第一反射面或者所述第二反射面的反射光。

3.根据权利要求1所述的激光功率探测装置，其特征在于，包括两个所述探测器，两个所述探测器分别用于接收所述第一反射面和所述第二反射面的反射光。

4.根据权利要求2所述的激光功率探测装置，其特征在于，所述至少一个楔形镜片包括第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第二楔形镜片位于所述第一楔形镜片的透射光的传播路径上；

所述探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于探测所述第二楔形镜片的第一反射面或者所述第二反射面的反射光。

5.根据权利要求3所述的激光功率探测装置，其特征在于，所述至少一个楔形镜片包括第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第二楔形镜片位于所述第一楔形镜片的透射光的传播路径上；

所述激光功率探测装置包括两个所述探测器，两个所述探测器分别用于接收所述第二楔形镜的所述第一反射面和所述第二反射面的反射光。

6.根据权利要求1所述的激光功率探测装置，其特征在于，所述至少一个楔形镜片包括第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第二楔形镜片位于所述第一楔形镜片的透射光的传播路径上；

所述第一楔形镜片包括第一表面和第二表面，所述第一表面包括所述第一反射面，所述第二表面包括所述第二反射面；所述第二楔形镜片包括第五表面和第六表面，所述第五表面包括所述第一反射面，所述第六表面包括所述第二反射面；

所述激光功率探测装置包括两个所述探测器，两个所述探测器分别用于接收所述第一楔形镜片和所述第二楔形镜片的反射光。

7.根据权利要求6所述的激光功率探测装置，其特征在于，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第二表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第六表面的反射光。

8.根据权利要求6所述的激光功率探测装置，其特征在于，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第二表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第五表面的反射光。

9.根据权利要求6所述的激光功率探测装置，其特征在于，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第一表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第六表面的反射光。

10.根据权利要求6所述的激光功率探测装置，其特征在于，两个所述探测器包括第一探测器和第二探测器；

所述第一探测器位于所述第一楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第一表面的反射光；

所述第二探测器位于所述第二楔形镜片的反射光传播路径上，用于接收所述第五表面的反射光。

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