光功率检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种光功率检测系统及方法，光功率检测系统包括光学探头、光功率计、数据采集卡及计算设备；所述光学探头接收来自光源的光束并将所述光束的光信号转换成电信号；所述光功率计接收所述电信号，将所述电信号转换成数字信号并进一步转换成光功率数据后实时显示；或，将所述电信号直接输出；所述数据采集卡接收所述电信号后高频采集所述电信号并将所述电信号转换成数字信号；所述计算设备接收所述数字信号并对所述数字信号检测分析。系统包括高频采集的数据采集卡接收来自光功率计滤波后的电信号，并将电信号转换成数字信号，再将数字信号传输给计算设备，实现实时对光源进行光功率采集并显示。

Optical Power Detection System and Method

The invention provides an optical power detection system and method, which comprises an optical probe, an optical power meter, a data acquisition card and a computing device; the optical probe receives a beam from a light source and converts the light signal of the beam into an electrical signal; the optical power meter receives the electric signal and converts the electric signal. The signal is converted into a digital signal and further converted into optical power data for real-time display; or, the electrical signal is directly output; the data acquisition card receives the electrical signal and collects the electrical signal at high frequency and converts the electrical signal into a digital signal; the computing device receives the digital signal and transmits the digital signal to the digital signal. Detection and analysis. The system includes a data acquisition card with high frequency acquisition, which receives the filtered electric signal from the optical power meter, converts the electric signal into digital signal, and transmits the digital signal to the calculating device to realize the real-time optical power acquisition and display of the light source.

【技术实现步骤摘要】
光功率检测系统及方法
本专利技术涉及光学测量及制造领域，尤其涉及一种光功率检测系统及方法。
技术介绍
光源或带有光源的模组被应用在众多领域中，比如照明、激光投影仪、3D成像等等。在研发过程中的器件选型(比如光源选型)、制造过程中模组的性能评价或者整机组装后的性能一致性检测等均需要对光源或光源模组进行功率检测。已有技术中利用光功率计对光源或光源模组进行光功率检测，能够满足大部分常规的检测情形，但对于一些特殊的情形则难以达到较高的检测效果。比如，当对用于3D成像的结构光投影仪进行光功率检测时，由于结构光投影仪有一定的发散角导致对光功率计探头的大小有较高的要求，另外由于发出的是结构化光束导致检测精度较差；再比如，若被检测的光源或光源模组为高频脉冲发光，一般的光功率计则难以准确采集对应的光功率数据。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中光功率检测的问题，提供一种光功率检测系统及方法。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下所述：一种光功率检测系统，包括光学探头、光功率计、数据采集卡及计算设备；所述光学探头接收来自光源的光束并将所述光束的光信号转换成电信号；所述光功率计接收所述电信号，将所述电信号转换成数字信号并进一步转换成光功率数据后实时显示；或，将所述电信号直接输出；所述数据采集卡接收所述电信号后高频采集所述电信号并将所述电信号转换成数字信号；所述计算设备接收所述数字信号并对所述数字信号检测分析。在本专利技术的一种实施例中，所述电信号是电流信号、电压信号或电阻信号；所述检测分析包括：通过所述数字信号获取对应的光功率信息；所述计算设备与所述光功率计连接并基于所述光功率计的标定信息和所述数字信号获取所述光功率信息。在本专利技术的又一种实施例中，还包括在所述光源和所述光学探头之间设置光束收集装置；所述光束收集装置是积分球。本专利技术还提供一种光功率检测方法，包括如下步骤：S1：光学探头接收来自光源的光束并将所述光束的光信号转换成电信号；S2：光功率计接收所述电信号，将所述电信号转换成数字信号并进一步转换成光功率数据后实时显示；或，将所述电信号直接输出；S3：数据采集卡接收所述电信号后高频采集所述电信号并将所述电信号转换成数字信号；S4：所述计算设备接收所述数字信号并对所述数字信号检测分析。在本专利技术的一种实施例中，还包括:对所述光功率计进行标定；所述标定包括如下步骤：T1：至少两个不同光功率的光源照射所述光学探头，通过所述光功率计读取所述至少两个不同光功率的光源的光功率信息；T2：利用所述计算设备获取所述至少两个不同光功率的光源对应的所述数字信号；T3：拟合所述光功率信息与所述数字信号以获取所述光功率计的标定信息。在本专利技术的又一种实施例中，所述步骤S1中还包括：所述光源的光束通过光束收集装置收集后再通过光学探头将所述光束的光信号转换成电信号；所述光束收集装置是积分球，所述积分球的输入-输出标定方法包括如下步骤：P1：测得光学探头直接接收光源的光束时，至少两个光源的光功率；P2：测得所述光学探头通过所述积分球接收所述光源的光束时，所述至少两个光源的光功率；P3：拟合步骤P1和步骤P2所得的光功率，获取所述积分球的输入-输出标定信息。在本专利技术的又一种实施例中，所述步骤S1中还包括通过光束收集装置对所述光源的光束进行收集后再通过所述光学探头将所述光束的光信号转换成电信号；所述光束收集装置是积分球，所述积分球的输入-输出标定方法包括如下步骤：P1：测得光学探头直接接收光源的光束时，至少两个光源的光功率；P2：测得所述光学探头通过所述积分球接收所述光源的光束时，所述至少两个光源的光功率；P3：拟合步骤P1和步骤P2所得的光功率，获取所述积分球的输入-输出标定信息。本专利技术的有益效果为：提供一种光功率检测系统及方法，系统包括高频采集的数据采集卡接收来自光功率计滤波后的电信号，并将电信号转换成数字信号，再将数字信号传输给计算设备，实现实时对光源进行光功率采集并显示。附图说明图1是根据本专利技术实施例的光功率检测系统的结构示意图。图2是根据本专利技术实施例的数字信号-功率标定的方法示意图。图3是根据本专利技术实施例的时间-光功率曲线示意图。图4是根据本专利技术实施例的光功率检测方法的示意图。图5是根据本专利技术实施例的又一个光功率检测系统的结构示意图。图6是根据本专利技术实施例的积分球标定的方法示意图。其中，1-光源，2-光学探头，3-光功率计，4-数据采集卡，5-计算设备，6-光束收集装置。具体实施方式下面结合附图通过具体实施例对本专利技术进行详细的介绍，以使更好的理解本专利技术，但下述实施例并不限制本专利技术范围。另外，需要说明的是，下述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构思，附图中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形状、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。图1是根据本专利技术实施例的光功率检测系统示意图。系统包括光学探头2、光功率计3、数据采集卡4以及计算设备5。光学探头2用于接收来自光源1的光束，并将光束的光信号转换为电信号；光功率计3接收来自光学探头2的电信号后，一方面可以经AD转换器(模数转换器)后转换成数字信号并进一步转换成光功率数据后实时显示，另一方面也可以将电信号直接输出到数据采集卡4，比如经滤波后输出。数据采集卡4接收来自光功率计3的滤波后的电信号后以一定的采样频率进行采集并转换成数字信号以输出到计算设备5。计算设备5接收来自数据采集卡4的数字信号以及对该数字信号进行检测分析。通过增加数据采集卡4和计算设备5，解决光源或光源模组为高频脉冲发光时难以准确采集对应的光功率数据。光源1可以是白炽灯、激光、LED等，也可以包括结合一定光学器件或其他器件的光学设备，比如投影仪、结构光投影模组等，在后面的描述中将统一表述成光源。光学探头2比如光电二极管、光电三极管等，用于将光信号转换成电信号，一般为电流信号。在一个实施例中，光学探头2中还设置有电流-电压转换器用于将电流信号转换成电压信号，在后续的说明中以电压信号为例进行说明，其他比如电流信号、电阻信号等均适用于本专利技术的方案中。在本专利技术的一种实施例中，光学探头2所输出的电信号为电压信号，电压信号为模拟信号，该模拟电压信号被光功率计接收后可以实现以下两个方面的功能：(1)模拟电压信号经由光功率计3内的滤波器滤波后通过模拟信号接口输出；(2)模拟电压信号经AD转换器转换成数字电压信号，该数字电压信号被光功率计3中的处理器处理，在一个实施例中，处理器将AD转换器获取的数字电压信号进行平均、将平均后的数字电压信号转换成光功率信息，并将该光功率信息通过显示屏显示。理论上而言，光功率计3能够实时对光源1进行光功率采集并显示，然而对于一些脉冲光源，比如以30HZ的频率进行发光，单次脉冲发光的脉宽为3ms，若对这类光源进行光功率检测，不仅需要获取每次光脉冲的光功率，还需要对频率以及每次脉冲的脉宽进行检测。单次脉冲的光功率可以通过光功率计的显示屏进行读取，然而却无法获取频率以及脉宽信息。本专利技术中将利用具备高频采集的数据采集卡4来解决上述问题。数据采集卡4连接于光功率计3的模拟信号接口，用于接收来自光功率计3的模拟电压信号，并以一定的采样频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光功率检测系统，其特征在于，包括光学探头、光功率计、数据采集卡及计算设备；所述光学探头接收来自光源的光束并将所述光束的光信号转换成电信号；所述光功率计接收所述电信号，将所述电信号转换成数字信号并进一步转换成光功率数据后实时显示；或，将所述电信号直接输出；所述数据采集卡接收所述电信号后高频采集所述电信号并将所述电信号转换成数字信号；所述计算设备接收所述数字信号并对所述数字信号检测分析。

【技术特征摘要】
1.一种光功率检测系统，其特征在于，包括光学探头、光功率计、数据采集卡及计算设备；所述光学探头接收来自光源的光束并将所述光束的光信号转换成电信号；所述光功率计接收所述电信号，将所述电信号转换成数字信号并进一步转换成光功率数据后实时显示；或，将所述电信号直接输出；所述数据采集卡接收所述电信号后高频采集所述电信号并将所述电信号转换成数字信号；所述计算设备接收所述数字信号并对所述数字信号检测分析。2.如权利要求1所述的光功率检测系统，其特征在于，所述电信号是电流信号、电压信号或电阻信号。3.如权利要求1所述的光功率检测系统，其特征在于，所述检测分析包括：通过所述数字信号获取对应的光功率信息。4.如权利要求3所述的光功率检测系统，其特征在于，所述计算设备与所述光功率计连接并基于所述光功率计的标定信息和所述数字信号获取所述光功率信息。5.如权利要求1所述的光功率检测系统，其特征在于，还包括在所述光源和所述光学探头之间设置光束收集装置。6.如权利要求5所述的光功率检测系统，其特征在于，所述光束收集装置是积分球。7.一种光功率检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：光学探头接收来自光源的光束并将所述光束的光信号转换成电信号；S2：光功率计接收所述电信号，将所述电信号转换成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子荣，许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44