一种利用反射光实现可调档位的激光功率计制造技术

一种利用反射光实现可调档位的激光功率计，包括驱动电源、激光器、可调档位反光镜和传感器，激光器与驱动电源连接，可调档位反光镜包括至少一级反光镜，第一级反光镜设置在激光器的出光方向上，后一级反光镜设置在前一级反光镜的反射光方向上，传感器设置于最后一级反光镜的反射光方向上，每一级反光镜的反光侧设置反射膜。该激光功率计通过对激光的反射衰减，用同一个光电传感器接收后对光功率检测，拓宽了常规功率计的可测功率范围，通过选择不同倍率的可调档位反光镜，也实现跳度较大的测试，测量相应时间短，测试效率高。

A laser power meter with adjustable bit by using reflected light

A laser power meter with adjustable shifting by reflecting light includes a driving power supply, a laser, an adjustable shifting reflector and a sensor. The laser is connected with the driving power supply. The adjustable shifting reflector includes at least one stage of the reflector. The first stage of the reflector is arranged in the direction of the laser output, and the second stage of the reflector is arranged in the direction of the laser output. In the reflection direction of the first stage mirror, the sensor is arranged in the reflection direction of the last stage mirror, and the reflection film is arranged on the reflection side of each stage mirror. The laser power meter can detect the light power by attenuating the laser reflection and receiving it with the same photoelectric sensor. The measuring range of the conventional power meter is widened. By choosing the adjustable gear reflector with different magnification, the laser power meter can also realize the test with large jump. The measuring time is short and the testing efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
一种利用反射光实现可调档位的激光功率计
本专利技术涉及一种可调档位的激光功率计(LaserPowerMeter，用来测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间的平均功率)，属于激光检测

技术介绍
随着激光技术的发展，激光器在通信医疗、工业制造、民用军工产品等领域的应用日渐广泛，而激光器的能量检测是激光检测
的一个重要技术部分，激光器的能量检测对应激光器的连续输出的峰值功率、脉冲能量、脉冲峰值功率。现有的激光能量计，常见的光感应传感器分热敏效应、光电效应、光电导效应等等，目前广泛推崇的是热释电效应光功率计。光功率计(opticalpowermeter)是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。热释电效应(thermoelectricstimulatedcurrent)是指极化强度随温度改变而表现出的电荷释放现象，宏观上是温度的改变是在材料的两端出现电压或产生电流。因为热释电传感器本身不辐射，功耗小，抗干扰、成本低，而且这种热释电型功率计可测功率范围较宽，普遍用于大功率激光器的光功率检测设备。然而在低功率光功率测试领域，热释电功率计测量误差相对偏大，加之测量响应时间长，所以在小功率激光领域，普遍采用的是光电效应的功率计，因为测量范围小，相对精度高，响应时间小。中国专利文献CN200510105535公开的《激光能量计》，在探测器前端加陶瓷空心管，陶瓷空心腔作为漫射衰减器，从而匀化出光，实现测量高能量密度。但是该方法实现的匀化光密度，并未对光功率发生改变。CN201010605686公开的《激光能量计及其自动换档方法》，设置有多级放大电路和继电器，当激光光信号转变为电信号后，通过电路控制对信号的处理判断然后选择相应的档位进行光测量。该方法是通过信号处理判断后选择了不同的档位进行工作，不涉及如何对光功率进行衰减进行测量。CN201110113348公开的《便携式USB光功率计》，可USB连接电脑输出测试数据，测试数据通过单片机芯片处理变为数字量，借由USB通道传输至外部计算机进行数据处理。但未涉及功率计的可调档位。CN201410849696公开的《光功率计》，带有无线模块，实现了功率测量的无线传输，便于操作使用，同时对各模块设置有散热温控电路，避免了高温导致的测量误差。但也未涉及功率计的可调档位实现的功能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中光电型功率计测量功率范围较窄的问题，提供一种功率测量范围拓宽利用反射光实现可调档位的激光功率计，通过对光功率进行可控式衰减拓宽功率测量范围，使其既具备光电功率计响应时间快，测量精度高的优点，也具备热释电型功率计测量范围宽的优点。本专利技术的利用反射光实现可调档位的激光功率计，采用以下技术方案：该可调档位的激光功率计，包括驱动电源、激光器、可调档位反光镜和传感器，激光器与驱动电源连接，可调档位反光镜包括至少一级反光镜，第一级反光镜设置在激光器的出光方向上，后一级反光镜设置在前一级反光镜的反射光方向上，传感器设置于最后一级反光镜的反射光方向上，每一级反光镜的反光侧设置反射膜。各级反光镜的反射率的乘积等于100％除以档位数(表示放大倍数)。各级反光镜呈45°角，进行反射衰减。各级反光镜也可呈选择入射角到全反射角之间的任意角度，进行反射衰减。所述反光镜采用石英基板镀膜，或采用其它表面平滑具备光吸收或光透射的材质镀膜。每级反光镜的反射率可以相同，也可以不同，反射膜的反射率可根据档位选择，根据需要提供不同的反射膜。档位数X2表示2档(功率放大2倍)，那么可调档位反光镜的实际反射率(各级滤光片的透射率的乘积)为100％/2＝50％。X5表示功率放大5倍，可调档位反光镜的反射率为20％。传感器读数与档位数的乘积就是得出实际功率。激光器在驱动电源的驱动下工作，激射出的光束经过可调档位反光镜的选择衰减，在传感器上被接收检测，通过对传感器接收的电信号进行处理，显示出所测功率，示数与档位数的乘积作为实测功率。本专利技术通过对激光的反射衰减，用同一个光电传感器接受后对光功率检测，拓宽了常规功率计的可测功率范围，通过选择不同倍率的可调档位反光镜，也实现跳度较大的测试。比现有宽功率范围的热释电型功率计测量相应时间短，测试效率高，而对比现有光电型功率计又较之可测功率范围适当拓宽。因此，从经济效益上有重大突破。附图说明图1是本专利技术利用反射光实现可调档位的激光功率计的结构原理示意图。图2是反射膜的反射率R与薄膜层数的关系对应图。图3是本专利技术的工作原理示意图。图4是本专利技术中可调档位反光镜的多级反光镜设置示意图。图中，1、驱动电源，2、激光器，3、可调档位反光镜，4、传感器，5、入射光，6、衰减反射光，7、衰减透射光，8、第一级反光镜，9、第二级反光镜，10、第一级衰减反射光，11、第二级衰减反射光。具体实施方式如图1所示，本专利技术的利用反射光实现可调档位的激光功率计，包括驱动电源1、激光器2、可调档位反光镜3和传感器4，激光器2与驱动电源1连接，可调档位反光镜3包括n级反光镜，第一级反光镜设置在激光器2的出光方向上，后一级反光镜设置在前一级反光镜的反射光方向上，传感器4设置于最后一级反光镜的反射光方向上，每一级反光镜的反光侧设置反射膜。每级反光镜设置反射膜后的反射率可以相同，也可以不同，各级反光镜的反射率的乘积等于100％除以档位数(表示功率放大倍数)。如果每级反光镜的透射率相同，均是y，经过n级衰减形成X档，则yn＝100％/X。例如有3级反光镜(经过3级衰减)，完成五档(X5)衰减(形成100％/5＝20％的反射光)，则可根据y3＝100％/5得到每级反光镜的反射率。设置有多级反光镜，目的是方便现实中的实验，多级反光镜的反射率可以不一致，如设置有85％反射率和70％反射率的两个反光镜，刚好形成59.5％的反射率的可调档位反光镜3。每级反光镜的透射率与反射率之和为100％。传感器4的类型可以是光电型、热释电型、热敏型、光电导效应型等现有技术下的传感器。各级反光镜呈45°角进行反射衰减，也可选择入射角到全反射角之间的适当任意角度。可调档位反光镜3的反光侧(选取石英玻璃片为基片)设置有反射率为50％的反射膜(各级滤光片的反射率的乘积)，形成X2档反光镜，对光功率进行反射型衰减。可调档位反光镜3的反光侧设置反射率为20％的反射膜，形成X5档反光镜。或根据需要提供不同的反射膜。反射膜进行光学镀膜时，根据需要的反射率选择相应的膜系，常见的光学镀膜材料包含Al2O3、Ti3O5和SiO2，分层溅射制备，膜系和反射率的关系如图2所示。也可采用其它镀膜材料。图3给出了只有一级反光镜的激光功率计，激光器2在驱动电源1的驱动下激发出光束，当入射光5经过可调档位反光镜3反射后衰减，形成衰减反射光6，被传感器4接收，从而形成检测。部分入射光5透过可调档位反光镜3，形成衰减透射光7。通过对传感器4接收后的电信号处理，显示出所测功率，示数(传感器4读数)与档位数的乘积作为实测功率，只用X档的倍数和读数结合即可得到真实功率。对于单一反射镜不能满足所需求的衰减比例的情况，图4给出了设置有两级反光镜的可调档位反光镜3的激光功率计，当入射光5经过第一级反光镜8后反射形成第一级衰减反射光10，第一级衰减反射光10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用反射光实现可调档位的激光功率计，包括驱动电源、激光器、可调档位反光镜和传感器，激光器与驱动电源连接，其特征是：可调档位反光镜包括至少一级反光镜，第一级反光镜设置在激光器的出光方向上，后一级反光镜设置在前一级反光镜的反射光方向上，传感器设置于最后一级反光镜的反射光方向上，每一级反光镜的反光侧设置反射膜。

【技术特征摘要】
1.一种利用反射光实现可调档位的激光功率计，包括驱动电源、激光器、可调档位反光镜和传感器，激光器与驱动电源连接，其特征是：可调档位反光镜包括至少一级反光镜，第一级反光镜设置在激光器的出光方向上，后一级反光镜设置在前一级反光镜的反射光方向上，传感器设置于最后一级反光镜的反射光方向上，每一级反光镜的反光侧设置反射膜。2.根据权利要求1所述的利用反射光实现可调档位的激光功率计，其特征是：各级反光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骋，梁盼，刘存志，汤庆敏，徐现刚，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37