DE2950124C2

DE2950124C2 - Laserleistungsmesser

Info

Publication number: DE2950124C2
Application number: DE19792950124
Authority: DE
Inventors: Robert 8012 Ottobrunn Hofstetter; Werner Dr. 8000 München Rother
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-12-13
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE2950124A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daü

e) zumindest die der Eintrittsöffnung gegenüberliegende und von dem eingekoppelten Laser- -<> licht direkt getroffene Kammerwandung (1.2) diffus reflektierend ist, und

f) Kammerwandungen (11) vorgesehen sind, die aus einem diffus transparenten Material bestehen. -'"'

2. Leistungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) zwei gegenüberliegende diffus reflektierende Wandungen (1.1, 1.2) aufweist, wobei eine erste Wandung (1.1) mit der J<» Eintrittsöffnung versehen ist, von der aus das Laserlicht auf einen begrenzten Bereich der zweiten Wandung (1.2) direkt auftrifft, daß in der zweiten Wandung (1.2) außerhalb des direkt bestrahlten Bereichs symmetrisch um diesen herum Austrittsöffnungen (5) angeordnet sind, und daß die übrigen Wandungen (11) der Kammer aus einem diffus transparenten Material bestehen.

3. Leistungsmesser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diffus ⁴⁽⁾ reflektierenden Wandungen (1.1, 1.2) aus feinsandgestrahltem, mattvergoldetem Metall bestehen.

4. Leistungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Eintrittsöffnung eine Zerstreuungslinse (13) angeordnet ist. ^v'

5. Leistungsmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung mit einem Adapterstück (3) zur zentrischen Aufnahme von Lichtleitern (4) versehen ist.

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Die Erfindung betrifft einen Leistungsmesser für hohe Laserleistung nach dem Oberbegriff des Patentan-Spruchs 1.

Bei einem bekannten Leistungsmesser der obengenannten Art (DE-AS 26 59 549) wird ein Meßthermistor mittels eines optisch transparenten Bindemittels mit dem Lichtaustrittsende eines Glasfaserlichtleiters ver- ^bü bunden. Außerdem ist bei der bekannten Einrichtung ein Referenzthermistor vorgesehen, der mit einem weiteren, nicht von Licht beaufschlagten Glasfaserlichtleiter verbunden ist. Meß- und Referenzthermistor sind an Brückenschaltungen angeschlossen, so daß eine Tempe- ^h5 raturveränderung des Meßthermistors durch eingestrahltes Laserlicht gemessen werden kann. Die Widerstandsveränderung des Meßthermistors entspricht der eingestrahlten Lichtleistung.

Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß bei hohen Laserleistungen das gesamte Gerät stark aufgeheizt wird. Es sind daher Maßnahmen notwendig, die eine Überhitzung des Gerätes verhindern. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein derartiges Gerät entweder mittels eines optisch-transparenten Bindemittels fest mit dem Lichtleiter verbunden sein muß, oder aber es wird die Verwendung einer aufwendigen Justiereinrichtung notwendig, mit der das aus dem Lichtleiter austretende Licht exakt auf die Iicht- oder wärmeempfindliche Zelle ausgerichtet wird. Zur Leistungsmessung von beispielsweise medizinischen Lasergeräten" mit handgeführten Lichtleitern ist daher eine Einrichtung der bekannten Art nicht geeignet.

Aus der DE-OS 24 17 399 ist ein Vorsatz für Strahlungsmeßgeräte bekannt, welcher aus einem Hohlkörper und diffus reflektierender Innenoberfläche besteht Die Lichteintrittsöffnung ist durch einen lichtstreuenden transparenten Körper abgedeckt Durch diese Maßnahme gelangt zwar durch die Austrittsöffnungen nur diffus gestreutes Licht, der größte Teil des eingestrahlten Lichtes wird jedoch durch unvermeidliche Reflexionsverluste innerhalb des Hohlkörpers in Wärme umgesetzt. Für hohe Strahlungsintensitäten, insbesondere von Laserlicht, ist dieses Gerät nicht geeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen kompakten Leistungsmesser für, insbesondere in Lichtleitern geführtes, Laserlicht hoher Leistung zu schaffen.

Diese Aufgabe erfüllt ein nach Patentanspruch 1 ausgebildeter Leistungsmesser.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Leistungsmessers wird die Entstehung von Wärme durch Absorption von Laserlicht weitgehend vermieden. Außerdem ist keine besondere Justierung zwischen einem gegebenenfalls vorgesehenen Lichtleiter und dem Leistungsmesser notwendig, da zu den optoelektrischen Elementen lediglich diffus gestreutes Licht gelangt.

Vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines im Schnitt und teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Der Leistungsmesser weist eine Lichtstreukammer 1 auf, welche von zwei ebenen, parallel zueinander angeordneten, diffus reflektierenden Platten 1.1 und 1.2 begrenzt wird. Die beiden Wandungen sind durch Abstandsbolzen 2 miteinander verbunden. Die Wandung 1.1 weist eine zentrale Öffnung auf, durch die mittels einer Zerstreuungslinse 13 Laserlicht in die Lichtstreukammer aufgeweitet eingestrahlt wird. Für die Ankopplung von Lichtleitern 4 ist in die zentrale öffnung ein Adapterstück 3 eingeschraubt, in welches das Ende des Lichtleiters hineingesteckt werden kann. Das eingestrahlte Laserlicht trifft in einem zentralen Bereich der gegenüberliegenden Wandung 1.2 auf und wird an deren Oberfläche diffus reflektiert. Im Randbereich der Wandung 1.2 sind Austrittsöffnungen 5 symmetrisch verteilt. Durch diese Austrittsöffnungen gelangt ein kleiner Teil des von der Oberfläche 6 der Wandung 1.1 ebenfalls diffus reflektierten Laserlichtes auf Fotodioden 8, deren Summenstrom mittels einer an sich bekannten, nicht näher dargestellten Einrichtung 12 verstärkt wird. Das so verstärkte Signal gelangt über Leitungen 16 zu einem nicht gezeigten Anzeigegerät.

Über eine der Leitungen 16 kann auch die Stromzuführung zur Einrichtung 12 erfolgen.

Zur Vermeidung von Störeinflüssen durch Streulicht sind die Fotodioden von Rohrblenden 9 umgeben, deren Rohrachsen auf die Austrittsöffnungen 5 hinweisen. Zwischen den Enden der Rohrblende 9 und den Austrittsöffnungen 5 können zur Abschwächung des Laserlichts eine Filterscheibe 10 oder ähnliche Streuelemente angeordnet sein. Die Meßkammer 1 ist seitlich von einer diffus transparenten Wandung 11, z.ii. aus Polytetrafluorethylen (PTFE), umgeben, so daß in dieser Wandung nur wenig Laserlicht absorbiert und in Wärme umgesetzt wird. Aus diesem Grund kann auf zusätzliche Kühlmaßnahmen verzichtet werden, was den Bau eines kleinen, kompakten Meßgerätes ermöglicht. Der überwiegende Anteil der eingestrahlten Laserleistung wird folglich diffus aus der Streukammer 1 in die Umgebung gestreut, ohne die Umgebung durch Laserstrahlung, selbst bei Leistungen im 100-Watt-Bereich, zu gefährden.

Die Austrittsöffnungen 5 und die darunter liegenden Fotodioden 8 sind beispielsweise in den vier Quadranten der unteren Wandung 1.2 angeordnet, so daß Inhomogenitäten in der Lichtverteilung innerhalb der Kammer 1, z. B. durch Verschiebungen oder Neigungen der Einstrahlrichtung des Laserlichtes, sich in der Summe der gemessenen Fotoströme nicht bemerkbar machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Leistungsr ..»er für hohe Laserleistung, insbesondere im Bereich von 100 Wa|t, welcher

a) eine Kammer mit zumindest teilweise diffus reflektierenden Wandungen,

b) eine Eintrittsöffnung in einer Kammerwandung zur Einkopplung des Laserlichtes, und

c) mindestens eine Austrittsöffnung in einem Teil i'i einer Kammerwandung aufweist, auf den nicht direkt Laserlicht aus der Einfrittsöffnung gelangt, wobei

d) hinter der Austrittsöffnung je ein optoelektrisches Element angeordnet ist, ' ■>