CN218822768U - 激光工作站光纤接头激光功率测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光工作站光纤接头激光功率测量装置，包括基座、光纤接头固定模块、测量仪杯座；所述基座用于承载光纤接头和激光功率测量仪，所述光纤接头和激光功率测量仪相对设置；所述光纤接头固定模块通过支撑件安装在基座的上方，用于固定光纤接头；所述测量仪杯座可拆卸地安装在基座上，测量仪杯座内放置有激光功率测量仪；所述光纤接头发出被测光束，被测光束入射到激光功率测量仪的吸收锥体上，由激光功率测量仪完成激光功率测量。本实用新型结构紧凑简洁，安装使用拆卸方便，装置面向现场大功率激光功率测量环境，能够实现入射光对正、照射光斑尺寸调节、光纤安全固定、测量仪隔热等功能。

Description

激光工作站光纤接头激光功率测量装置

技术领域

本实用新型涉及激光功率测量设备，尤其涉及一种激光工作站光纤接头激光功率测量装置。

背景技术

在汽配加工领域，需针对不同外型、结构的工件进行切割、打孔、开槽、焊接、熔覆和表面处理等加工工序，传统加工方式往往需要制作模具，再通过冲压、钻孔、车铣的方式进行加工，工序繁杂，模具成本高，维护繁琐，导致加工成本居高不下。激光工作站能够很好地解决这一问题，激光工作站的激光头根据预设程序，通过空间多轴联动控制，可以一次性完成预设加工动作，能够满足切割、焊接、熔覆、表面处理等不同类型的加工需求。

在激光工作站中，光纤接头(光纤连接器)是连接激光器和激光头的重要部件，对其进行激光功率测量是确定大功率激光加工系统工作情况的重要技术手段。在现场，一般使用激光功率测量仪对光纤接头的激光功率进行测量。为保证测量精度，要求激光光斑以合适的尺寸以正确的角度入射到功率测量仪的吸收椎体上，且需要对测量仪进行隔热以提高测量质量。

在现场对大功率传输光纤出光孔进行功率测量时，经常会遇到激光入射角度和位置不易调整、光纤不易安全固定的困难。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种面向现场大功率激光功率测量环境，能够实现入射光对正、照射光斑尺寸调节、光纤安全固定、测量仪隔热等功能的激光工作站光纤接头激光功率测量装置。

技术方案：一种激光工作站光纤接头激光功率测量装置，包括：

基座，用于承载光纤接头和激光功率测量仪，所述光纤接头和激光功率测量仪相对设置；

光纤接头固定模块，通过支撑件安装在基座的上方，用于固定光纤接头；

测量仪杯座，可拆卸地安装在基座上，测量仪杯座内放置有激光功率测量仪；优选的，所述测量仪杯座采用隔热材料；可选的，所述测量仪杯座和基座磁吸式连接；

所述光纤接头发出被测光束，被测光束入射到激光功率测量仪的吸收锥体上，由激光功率测量仪完成激光功率测量。

进一步的，所述支撑件包括上座，所述上座平行于基座设置，光纤接头固定模块安装在上座的中央位置；所述上座的中央位置开孔，孔的尺寸适配于光纤接头的出光端。

进一步的，所述支撑件包括升降机构；所述光纤接头固定模块通过升降机构调节高度。

可选的，所述升降机构包括升降杆和螺钉；所述光纤接头固定模块和升降杆活动连接，手动调节光纤接头固定模块在升降杆上的高度，并采用螺钉将光纤接头固定模块锁紧于升降杆的指定位置。

可选的，所述升降机构包括丝杠和电机模块；所述光纤接头固定模块和丝杠活动连接，所述电机模块的电机输出轴连接丝杠，电机正反转控制丝杠旋转，进而驱动光纤接头固定模块沿丝杠升降。

优选的，所述升降机构上设有刻度。

进一步的，所述激光功率测量仪带可旋转的功率显示屏，所述功率显示屏和激光功率测量仪电性连接。

进一步的，所述光纤接头固定模块上开设有用于水冷接入的进水口和出水口，光纤接头固定模块的内部设置循环冷却水道。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型具备如下进步：

1、杯座在基座上位置可调，能够实现入射光对准；可拆卸的杯座支持临时位置的固定和使用，具备入射光角度对正和光斑大小(尺寸)调整的功能，适用于多种工况；对杯座进行隔热设计，能够进一步提高测量的准确度。

2、带刻度的升降机构使得光纤接头和激光功率测量仪的相对距离可调，可以量化地控制光斑大小(尺寸)，进一步确保了测量的准确性，使用方便灵活；

3、可更换的光纤接头固定模块支持常见接头规格的光纤出光功率测量，并具备进一步的扩展性。

4、装置的整体结构紧凑简洁，便于拆装携带，易于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的一种激光工作站光纤接头激光功率测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种激光工作站光纤接头激光功率测量装置的光纤出光功率测量示意图；

图3为图1中测量仪杯座从基座取下进行入射光角度对正的应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种激光工作站中用于测量光纤接头激光功率的测量装置，包括基座1，基座1用于安装承载待检测的光纤接头4和激光功率测量仪3，可以采用板式、棱台式、柱体等形状。

基座1上设有支撑件，光纤接头固定模块7安装在支撑件的上端部，光纤接头固定模块7用于固定光纤接头4。

基座1的上表面安装有一个可拆卸的测量仪杯座2，用于放置激光功率测量仪3。激光功率测量仪3为标准仪器。

光纤接头4和激光功率测量仪3相对设置。

可选的，基座1为铁质，测量仪杯座2的底部镶嵌有永磁体20，测量仪杯座2可以吸附在基座1上，也可以取下单独安装/吸附在现场其他位置。此外，基座1和测量仪杯座2还可以采用卡合连接，此处不一一列举。优选的，为了降低测量过程仪器与环境的热量交换，达到提高测量准确性的目的，测量仪杯座2优选使用隔热材料。

进一步的，装置的支撑件上端设有上座5，上座5优选为平板式结构，其平行于基座1表面设置，上座5中央开孔，光纤接头固定模块7安装在上座5中央。本实施例中，上座5采用“回”字形，其中间的孔的大小适配于光纤接头4出光端的尺寸。可选的，光纤固定模块7通过螺钉或其他可拆卸方式固定于上座5。

上座5用于安装光纤固定模块7，从而保证后续光纤安全固定；其次，上座5平行于基座设置，能够保证光纤接头4发出的光束垂直打向激光功率测量仪3，当光斑位置出现偏移时，仅需水平调整测量仪杯座2在XY平面的位置，使激光准入射到测量仪的吸收椎体30；此外，安装在上座5的光纤固定模块7是可拆卸的，可以根据不同的光纤接头规格在现场进行替换，针对不同规格光纤接头的功率测量，只需要更换对应的光纤接头固定模块7于上座5即可，操作方便。

可选的，激光功率测量仪3带可旋转的功率显示屏31，该功率显示屏31和激光功率测量仪电性连接。图示实施例中，功率显示屏31通过支撑部32和激光功率测量仪3连接，测量仪杯座2的杯体上开槽，支撑部32穿过槽伸出杯体。

进一步的，支撑件包括升降机构6，升降机构6用于调整光纤接头4的高度(即光纤接头和测量仪的距离)，从而调整吸收椎体上激光光斑的尺寸。升降机构6可以通过手动或电驱控制实现。

当采用手动式升降时，在基座1一侧竖向安装升降杆60，升降杆60底部固定在基座1上，光纤接头固定模块7和升降杆60活动连接，此处具体分成两种情况：

当装置不包括上座5，光纤接头固定模块7和升降杆60嵌套连接，光纤接头固定模块7可以在升降杆411上滑动，手动调节光纤接头固定模块7在升降杆60上的高度，并采用螺钉61将光纤接头固定模块7锁紧于升降杆60的指定位置；

当装置包括上座5，上座5和升降杆60嵌套连接，光纤接头4安装于上座5；上座5可以在升降杆61上滑动，调节上座5高度后通过螺钉61将其固定在升降杆60的指定位置。

当采用电驱式升降时，在基座1一侧竖向安装丝杠，电机输出轴连接丝杠(附图中未示意丝杠和电机模块，丝杠的布置可参照升降杆60，电机模块设于基座1内)，光纤接头固定模块7和丝杠上端活动连接。电机正反转带动丝杠旋转，进而驱动光纤接头固定模块7沿丝杠升降，此时同样分为两种情况：

当装置不包括上座5，光纤接头固定模块7直接嵌套于丝杠；当装置包括上座5时，上座5和升降杆60嵌套连接，其余参照上文，此处不再赘述。

和手动式升降不同的是，电机控制丝杠旋转时，会带动丝杠上的上座5/光纤接头固定模块7一同转动，因此，需将上座5/光纤接头固定模块7一侧固定，原理同机械领域常用的滚珠丝杆副(一种回转运动与直线运动相互转换的传动装置)。

进一步优选的，升降机构6上带有刻度，优选设于升降杆60或丝杠上，刻度用于标定上座5和基座1之间的距离/光纤接头4的位移。

更进一步的，光纤接头固定模块7提供水冷接入功能；具体的，光线接头固定模块7一侧设有进水口70和出水口71，内部为连通进水口70和出水口71的循环冷却水道。

结合图2和图3，介绍本实用新型的光纤出光功率测量原理和应用场景：

根据光纤接头4的规格，安装对应光纤接头固定模块7；将光纤接头4的出光端朝下，由光纤接头固定模块7对光纤接头4进行可靠固定。

光纤接头4发出被测光束，调整测量仪杯座2在基座1上的位置，使得被测光束准确入射到激光功率测量仪3的吸收锥体30上，由激光功率测量仪3完成激光功率测量。

当被测光束因条件约束无法垂直向下照射时，可在总体装置结构上单独取下测量仪杯座2，将装有功率测量仪器3的测量仪杯座2固定/吸附在现场构件(或简易支架)上，通过调整测量仪杯座2角度及其和被测光束的距离，实现入射光角度对正和光斑大小(尺寸)调整。

最优选的，装置包括上座5和升降机构6，升降机构6上设有刻度；根据光纤出射激光的发散角，光纤芯径等参数，调节光纤接头固定模块7和基座1的距离；通过升降机构6调整上座5到指定刻度处并锁定，打开激光进行功率测量。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，包括：

基座(1)，用于承载光纤接头(4)和激光功率测量仪(3)，所述光纤接头(4)和激光功率测量仪(3)相对设置；

光纤接头固定模块(7)，通过支撑件安装在基座(1)的上方，用于固定光纤接头(4)；

测量仪杯座(2)，可拆卸地安装在基座(1)上，测量仪杯座(2)内放置有激光功率测量仪(3)；

所述光纤接头(4)发出被测光束，被测光束入射到激光功率测量仪(3)的吸收锥体(30)上，由激光功率测量仪(3)完成激光功率测量。

2.根据权利要求1所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述测量仪杯座(2)采用隔热材料。

3.根据权利要求1所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述测量仪杯座(2)和基座(1)磁吸式连接。

4.根据权利要求1所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述支撑件包括上座(5)，所述上座(5)平行于基座(1)设置，光纤接头固定模块(7)安装在上座(5)的中央位置；所述上座(5)的中央位置开孔，孔的尺寸适配于光纤接头(4)的出光端。

5.根据权利要求1或4所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述支撑件包括升降机构(6)；所述光纤接头固定模块(7)通过升降机构(6)调节高度。

6.根据权利要求5所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述升降机构(6)包括升降杆(60)和螺钉(61)；所述光纤接头固定模块(7)和升降杆(60)活动连接，手动调节光纤接头固定模块(7)在升降杆(60)上的高度，并采用螺钉(61)将光纤接头固定模块(7)锁紧于升降杆(60)的指定位置。

7.根据权利要求5所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述升降机构(6)包括丝杠和电机模块；所述光纤接头固定模块(7)和丝杠活动连接，所述电机模块的电机输出轴连接丝杠，电机正反转控制丝杠旋转，进而驱动光纤接头固定模块(7)沿丝杠升降。

8.根据权利要求5所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述升降机构(6)上设有刻度。

9.根据权利要求1所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述激光功率测量仪(3)带可旋转的功率显示屏(31)，所述功率显示屏(31)和激光功率测量仪电性连接。

10.根据权利要求1所述的激光工作站光纤接头激光功率测量装置，其特征在于，所述光纤接头固定模块(7)上开设有用于水冷接入的进水口(70)和出水口(71)，光纤接头固定模块(7)的内部设置循环冷却水道。

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