CN221056022U - 激光性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种激光性能测试系统，涉及测试技术领域。激光性能测试系统包括温度控制装置，温度控制装置包括导热工装、加热机构和温度传感器，导热工装设置有用于定位待测元件的定位部，加热机构和温度传感器均安装于导热工装，加热机构用于加热待测元件，温度传感器用于获取待测元件的温度。该系统能够对产品进行实时温度调节，同时不影响对产品进行波前畸变测试，通过测试波前畸变随温度的变化量来于表征产品激光性能的优劣。

Description

激光性能测试系统

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，具体而言，涉及一种激光性能测试系统。

背景技术

随着激光技术不断发展，对产品的性能要求也越来越高，激光晶体元件作为产生激光的一种工作物质，在使用过程中温度会随泵浦功率、时间等发生变化，势必会对光学均匀性产生影响。在不同的温度下，其波前畸变会发生变化，进而影响到其产品光斑能量分布性能。而对波前畸变随产品温度变化由于缺乏装置和测试手段，是难以进行实时监测的，若能够实时监控波前畸变随温度的变化量就对可激光性能优劣进行表征。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光性能测试系统，其能够对产品进行实时温度调节，同时不影响对产品进行波前畸变测试，通过测试波前畸变随温度的变化量来于表征产品激光性能的优劣。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供一种激光性能测试系统，用于测试激光晶体元件的激光性能，包括：

温度控制装置，所述温度控制装置包括导热工装、加热机构和温度传感器，所述导热工装设置有用于定位待测元件的定位部，所述加热机构和所述温度传感器均安装于所述导热工装，所述加热机构用于加热所述待测元件，所述温度传感器用于获取所述待测元件的温度。

在可选的实施方式中，所述定位部设置为定位通孔，所述定位通孔用于供所述待测元件插接。

基于上述方案，待测元件直接插接在定位通孔内就能实现定位和固定，装配操作方便，节省装配时间，提高作业效率。

在可选的实施方式中，所述导热工装上设置有与所述定位通孔连通的安装孔，所述温度传感器插接于所述安装孔内，以使所述温度传感器能与所述待测元件接触。

基于上述方案，温度传感器插接定位于安装孔内，装配操作方便快捷，提高作业效率。同时，由于安装孔和定位通孔连通，温度传感器与待测元件之间没有被阻隔，温度传感器能够直接贴合于待测元件表面或者温度传感器能够无限接近待测元件表面，待测元件的温度能够及时有效的传导至温度传感器，温度传感器获取的待测元件的温度更加准确，利于提高测试结果的准确性和可靠性。

在可选的实施方式中，所述温度传感器设置为热电偶。

基于上述方案，温度传感器的结构简单，便于获取，且装配方便，利于更换，降低维修成本。此外，热电偶还具备抗震性能好、测量精度高、测量范围广、热响应时间快、机械强度高、耐高温和使用寿命长等优点。

在可选的实施方式中，所述导热工装设置有安装凹槽，所述加热机构设于所述安装凹槽内。

基于上述方案，加热机构装配至安装凹槽中，加热机构的装配方式简单，导热工装与加热机构配合紧密，不易脱落，且加热机构产生的热量便于通过导热工装传导至待测元件，减少热量损失。

在可选的实施方式中，所述安装凹槽的数量为两个且对称排布，所述定位部位于所述两个安装凹槽之间；所述加热机构包括两个半导体制冷片，所述两个半导体制冷片分别安装于两个所述安装凹槽内。

基于上述方案，加热机构的结构简单，成本低，便于装配。半导体制冷片还具备绿色环保、无噪音、制冷制热快速切换、精准温控、可靠性高以及能够降低至环境温度以下等优点。

在可选的实施方式中，所述激光性能测试系统还包括电连接的温控仪和电源，所述温控仪同时与所述温度传感器和所述加热机构连接。

基于上述方案，通过将温度传感器和加热机构连接于温控仪，便于根据温度调节加热机构的功率，从而实现精准控温。系统自带电源，受环境因素影响小，使用灵活。

在可选的实施方式中，所述激光性能测试系统还包括工作台、透镜组和干涉仪，所述透镜组、导热工装和干涉仪均安装于所述工作台，所述导热工装位于所述透镜组和所述干涉仪之间。

基于上述方案，将透镜组、干涉仪和温度控制装置均集成在工作台上，整个系统结构紧凑，集成化高，相互之间配合紧密，能够提高测试结果的准确性，同时，整个系统占用的空间小。

在可选的实施方式中，所述透镜组包括架体、透镜主体和调节旋钮，所述架体固定于所述工作台，所述调节旋钮与所述架体螺纹连接，所述透镜主体安装于所述调节旋钮。

基于上述方案，在测试过程中，可以根据需求通过调节旋钮微调透明主体的角度，操作灵活便捷。

在可选的实施方式中，所述导热工装设置为铝制品、铁制品或铜制品。

基于上述方案，导热工装类型多样化，可选择范围广，能够起到导热的作用即可，成本低。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的激光性能测试系统，运行前，将待测元件安装于导热工装上的定位部，实现待测元件的定位和固定。将温度传感器和加热机构均安装于导热工装的对应位置处。并且，可以将温度传感器和加热机构与温控仪连接，温控仪与电源连接，如此，在运行过程中，通过加热机构能实时调节导热工装的温度，进而调节待测元件的温度，而待测元件的温度通过温度传感器检测并实时显示于温控仪上，能实现温度的及时且精准调节。并且，测试过程中配合激光器、干涉仪和图像采集器，激光器发出的激光经过待测元件后反射回来，于干涉仪形成干涉条纹，图像采集器采集干涉条纹并将图像信息传递至电脑，通过电脑上软件程序LiveDisplay，能够进行待测元件的PV值的测试，PV值即为波前畸变的数据，从而通过对波前畸变的变化量对其激光性能的优劣进行判断。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的激光性能测试系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的导热工装的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的温度控制装置的结构示意图。

图标:

001-待测元件；100-温度控制装置；110-导热工装；111-定位部；112-安装孔；113-安装凹槽；120-加热机构；130-温度传感器；200-温控仪；300-电源；400-工作台；500-透镜组；510-架体；520-透镜主体；530-调节旋钮；600-干涉仪。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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，术语“水平”、“竖直”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

现有技术中，对波前畸变随产品温度变化由于缺乏装置和测试手段，难以进行实时监测，无法表征激光晶体元件的激光性能。

鉴于此，设计者提供了一种激光性能测试系统，通过测试波前畸变随温度的变化量来于表征产品激光性能的优劣。

请结合图1和图2，本实施例中，激光性能测试系统包括温度控制装置100，温度控制装置100包括导热工装110、加热机构120和温度传感器130，导热工装110设置有用于定位待测元件001的定位部111，加热机构120和温度传感器130均安装于导热工装110，加热机构120用于加热待测元件001，温度传感器130用于获取待测元件001的温度。

承上述，本实施例提供的激光性能测试系统的工作原理如下：

运行前，将待测元件001安装于导热工装110上的定位部111，实现待测元件001的定位和固定。将温度传感器130和加热机构120均安装于导热工装110的对应位置处。并且，可以将温度传感器130和加热机构120与温控仪200连接，温控仪200与电源300连接，如此，在运行过程中，通过加热机构120能实时调节导热工装110的温度，进而调节待测元件001的温度，而待测元件001的温度通过温度传感器130检测并实时显示于温控仪200上，能实现温度的及时且精准调节。并且，测试过程中配合激光器、干涉仪600和图像采集器，激光器发出的激光经过待测元件001后反射回来，于干涉仪600形成干涉条纹，图像采集器采集干涉条纹并将图像信息传递至电脑，通过电脑上软件程序LiveDisplay，能够进行待测元件001的PV值的测试，PV值即为波前畸变的数据，从而通过对波前畸变的变化量对其激光性能的优劣进行判断。

以下实施例对本申请提供的激光性能测试系统的细节结构以举例的方式进行展开说明。

请结合图1-图3，本实施例中，可选的，激光性能测试系统包括温度控制装置100、温控仪200、电源300、工作台400、透镜组500、干涉仪600、图像采集器(图未示)和电脑(图未示)。温度控制装置100包括导热工装110、加热机构120和温度传感器130，导热工装110设置有用于定位待测元件001的定位部111，加热机构120和温度传感器130均安装于导热工装110，加热机构120用于加热待测元件001，温度传感器130用于获取待测元件001的温度。温控仪200同时与温度传感器130和加热机构120连接，电源300与温控仪200电连接。透镜组500、导热工装110、干涉仪600、图像采集器均安装于工作台400，导热工装110位于透镜组500和干涉仪600之间。图像采集器位于干涉仪600的远离导热工装110的一侧。激光光源发出的光束经过干涉仪600后穿过待测元件001，到达透镜组500时被反射回来，回到干涉仪600从而形成干涉条纹。图像采集器获取干涉条纹并将图像信息传输至电脑，电脑内的软件程序LiveDisplay对图像信息进行处理，从而得到PV值。

在测试过程中，可以通过调整加热机构120的加热功率，以及结合温度传感器130，实时调节待测元件001的温度，从而获得不同温度条件下的PV值，从而通过对波前畸变的变化量对其激光性能的优劣进行判断。

本实施例中，可选的，定位部111设置为定位通孔，定位通孔为圆形通孔，利于定位圆柱体状的待测元件001。并且，在导热工装110上设置有与定位通孔连通的安装孔112，温度传感器130插接于安装孔112内。温度传感器130插接定位于安装孔112内，装配操作方便快捷，提高作业效率。同时，由于安装孔112和定位通孔连通，温度传感器130与待测元件001之间没有被阻隔，温度传感器130能够直接贴合于待测元件001表面或者温度传感器130能够无限接近待测元件001表面，待测元件001的温度能够及时有效的传导至温度传感器130，温度传感器130获取的待测元件001的温度更加准确，利于提高测试结果的准确性和可靠性。

需要说明的时，温度传感器130可以是但不限于是热电偶。导热工装110可以是铝制品、铁制品或铜制品等。

进一步的，导热工装110的两侧分别设置有一个安装凹槽113，安装凹槽113为矩形槽，安装部和定位孔均位于两个安装凹槽113之间。加热机构120包括两个半导体制冷片，两个半导体制冷片分别安装于两个安装凹槽113内。两个半导体制冷片夹持待测元件001，能够对待测元件001进行均匀加热。

可选的，透镜组500包括架体510、透镜主体520和调节旋钮530，架体510固定于工作台400，调节旋钮530与架体510螺纹连接，透镜主体520安装于调节旋钮530。在测试过程中，可以选择调节旋钮530，通过调节旋钮530带动透镜主体520转动小角度，从而调节透镜主体520的反射角。

本实施例提供的激光性能测试系统的作业流程如下：

1、开机

打开激光电源300并预热30min后开启电脑，进入软件操作系统；

2、测试

2.1、调整透镜组500，放置在工作台400最左侧；

2.2、安装温度控制装置100；

2.2.1、将导热工装110放置在工作台400上，导热工装110的安装槽内均匀涂抹硅脂导热膏后安装半导体制冷片；

2.2.2、将半导体制冷片的电源300线接入温控仪200后连接电源300；

3、安放样品

擦拭恒温处理好的样品端面，将待测元件001放入导热工装110的定位通孔内，将热电偶插入安装孔112内；

4、最大化LiveDisplay窗口，点击手动按板按钮，调节透镜组500上方的调节旋钮530，使透镜主体520的像点和待测元件001的像点在十字中心处重合；

4.1、再次点击手动按钮，最大化LiveDisplay窗口，轻微旋转透镜组500上方的调节旋钮530，使干涉仪600上形成均匀分布的干涉条纹；

5、在操作软件内标定尺寸

5.1、在操作软件界面选择标定合适的图形，保证标定图形的面积为通过孔径的85％-90％；

5.2、去掉橙色背景，按方向键，将待测元件001的区域移动到标定图形内；

6、调温并测试

接通电源300后，将温度调整到设定温度，恒温20min后即可点击测试按键，此时出现PV值。记录结果后可重新设定需要的温度，待温度升到后，恒温20min后即可再进行点击测试。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光性能测试系统，用于测试激光晶体元件的激光性能，其特征在于，包括：

温度控制装置(100)，所述温度控制装置(100)包括导热工装(110)、加热机构(120)和温度传感器(130)，所述导热工装(110)设置有用于定位待测元件(001)的定位部(111)，所述加热机构(120)和所述温度传感器(130)均安装于所述导热工装(110)，所述加热机构(120)用于加热所述待测元件(001)，所述温度传感器(130)用于获取所述待测元件(001)的温度。

2.根据权利要求1所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述定位部(111)设置为定位通孔，所述定位通孔用于供所述待测元件(001)插接。

3.根据权利要求2所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述导热工装(110)上设置有与所述定位通孔连通的安装孔(112)，所述温度传感器(130)插接于所述安装孔(112)内，以使所述温度传感器(130)能与所述待测元件(001)接触。

4.根据权利要求1所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述温度传感器(130)设置为热电偶。

5.根据权利要求1所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述导热工装(110)设置有安装凹槽(113)，所述加热机构(120)设于所述安装凹槽(113)内。

6.根据权利要求5所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述安装凹槽(113)的数量为两个且对称排布，所述定位部(111)位于两个所述安装凹槽(113)之间；所述加热机构(120)包括两个半导体制冷片，所述两个半导体制冷片分别安装于两个所述安装凹槽(113)内。

7.根据权利要求1所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述激光性能测试系统还包括电连接的温控仪(200)和电源(300)，所述温控仪(200)同时与所述温度传感器(130)和所述加热机构(120)连接。

8.根据权利要求1所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述激光性能测试系统还包括工作台(400)、透镜组(500)和干涉仪(600)，所述透镜组(500)、导热工装(110)和干涉仪(600)均安装于所述工作台(400)，所述导热工装(110)位于所述透镜组(500)和所述干涉仪(600)之间。

9.根据权利要求8所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述透镜组(500)包括架体(510)、透镜主体(520)和调节旋钮(530)，所述架体(510)固定于所述工作台(400)，所述调节旋钮(530)与所述架体(510)螺纹连接，所述透镜主体(520)安装于所述调节旋钮(530)。

10.根据权利要求1所述的激光性能测试系统，其特征在于：

所述导热工装(110)设置为铝制品、铁制品或铜制品。