一种激光功率采样方法和设备技术

本发明专利技术实施例提供的激光功率采样方法和设备，针对现有技术的激光功率采样，常采用分束器作为采样器件，分束器多是采用拉锥的方式使得原光纤纤芯中的部分信号光溢出到采样光纤进行功率采样，拉锥过程可能会导致光纤纤芯损伤，进而导致整个光纤激光系统崩溃的技术问题。本发明专利技术提供的激光功率采样方法和设备，根据瑞利散射定律，采集传输光纤逸出的散射光，通过获得散射光的功率进而准确获取所需测量的传输光纤中传输激光的功率，很大程度上减少了对传输激光的损伤，达到了较大程度的无损激光功率采样的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光领域，具体而言，涉及一种激光功率采样方法和设备。
技术介绍
在光纤激光系统中，通常需要在系统内部对输出功率进行采样监测，以判断激光器的工作运行状态。光纤激光器的传统功率采样检测一般都需要分束器作为采样器件。该方法使用的分束器通常采用拉锥的方式使得原光纤纤芯中的部分信号光溢出到采样光纤，通过对采样光纤导出的信号光的分析从而完成功率采样过程。然而，在一些高能光纤激光纤芯中传输着高能激光，任何拉锥过程均可能会导致光纤纤芯损伤，从而引起整个高能光纤激光系统崩溃，因此，这种以分束器作为采样器件的传统光功率采样方法并不适用于激光光纤系统的功率采样检测。
技术实现思路
本专利技术提供的一种激光功率采样方法和设备，旨在改善上述问题。本专利技术实施例提供的一种激光功率采样设备，用于采集传输光纤中传
输激光的功率。所述设备包括处理器和散射光功率采样装置，所述散射光功率采样装置与所述传输光纤耦合，所述处理器与所述散射光功率采样装置耦合。所述散射光功率采样装置用于采集从传输光纤逸出的散射光，获得所采集的所述散射光的功率，其中，所述散射光是指由所述传输光纤散射逸出的激光。所述处理器用于根据所述散射光的功率获得所述传输光纤中传输的激光的功率。优选地，还包括非纤芯光滤除装置，所述非纤芯光滤除装置用于将所述传输光纤内纤芯光以外的光信号滤除，其中，所述纤芯光为在所述传输光纤的纤芯内传输的激光。优选地，所述非纤芯光滤除装置包括包层光滤除装置，所述包层光滤除装置套设在所述传输光纤上，所述包层光滤除装置的输出端与所述散射光功率采样装置连接，所述包层光滤除装置用于滤除所述传输光纤中传输的纤芯光以外的光信号。优选地，所述包层光滤除装置为包层功率剥离器。优选地，所述非纤芯光滤除装置还包括密闭壳体，所述密闭壳体套设在所述散射光功率采样装置外围，所述密闭壳体用于滤除入射到所述散射光功率采样装置的外界光，其中，所述外界光为所述传输光纤以外的光。优选地，所述密闭壳体为由不透明材质制成的壳体。优选地，所述散射光功率采样装置为光电传感器。本专利技术实施例提供的一种激光功率采样方法，所述方法包括：采集传输光纤逸出的散射光，获得所采集的所述散射光的功率，其中，所述散射
光是指由所述传输光纤散射逸出的激光；根据所述散射光的功率获得所述传输光纤中的传输的激光的功率。优选地，所述采集传输光纤逸出的散射光的步骤，包括：将所述传输光纤内的纤芯光以外的光信号滤除，其中，所述纤芯光为在所述传输光纤的纤芯内传输的激光；采集所述传输光纤的纤芯逸出的散射光。优选地，所述获得所采集的所述散射光的功率的步骤，包括：将所采集的所述散射光转换为电信号，根据所述电信号计算所述散射光的功率。上述本专利技术实施例提供的激光功率采样方法和设备，针对于现有技术的激光功率采样时，采用分束器作为采样器件时，多采用拉锥的方式使得原光纤纤芯中的部分信号光溢出到采样光纤进行功率采样时，拉锥过程可能会导致光纤纤芯损伤导致整个光纤激光系统崩溃的技术问题，本专利技术提供的激光功率采样方法和设备，根据瑞利散射，采集传输光纤逸出的散射光，通过获得散射光的功率进而准确获取所需测量的传输光纤中传输激光的功率，很大程度上减少了对传输激光的损伤，达到了较大程度的无损激光功率采样的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的某些实施例，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是本专利技术较佳实施例提供的一种激光功率采样设备的结构示意图；图2是本专利技术较佳实施例提供的一种激光功率采样设备的结构示意图；图3是本专利技术较佳实施例提供的一种激光功率采样方法的步骤流程图。附图标记汇总：激光功率采样设备100；传输光纤101；散射光功率采样装置102；非纤芯光滤除装置104；包层光滤除装置107；外界光滤除装置106。具体实施方式本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。鉴于此，本专利技术的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，得出本方案所示的较激光功率采样方法和设备。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，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，
都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，本专利技术实施例提供的一种激光功率采样设备100，用于采集传输光纤101中传输激光的功率，所述激光功率采样设备100主要包括：处理器(图中未示出)和散射光功率采样装置102，所述散射光功率采样装置102与所述传输光纤101耦合，所述处理器与所述散射光功率采样装置102耦合。所述散射光功率采样装置102用于采集从传输光纤101逸出的散射光，获得所采集的所述散射光的功率。所述处理器用于根据所获得的所述散射光的功率获得所述传输光纤101中传输的激光的功率。本实施例提供的激光功率采样设备100，主要是依据瑞利散射定律的原理进行激光功率采样。所谓的瑞利散射，即是当粒子尺寸远小于入射光波长时，可以理解为小于波长的十分之一，其各方向上的散射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长四次方成反比，与入射光强度成正比即：I(λ)scattering∝scattering(I)incident/λ4。基于瑞利散射定律，激光在光纤中传输时从纤芯逸出的散射光与入射激光光强成正比，即纤芯的散射光功率与传输激光功率存在着线性正比关系。依据瑞利散射所反映的纤芯的散射光功率与传输的激光的功率之间存在的线性正比关系，通过采样从传输光纤101的纤芯中逸出的散射光的功率，即可获得传输光纤101中传输激光的功率，可以较大程度上实现光纤激光的无损功率测量，尤其是高能光纤激光中传输激光的无损功率测量。所述的散射光功率采样装置102，设置在传输光纤101附近，用于采集传输光纤101中逸出的散射光。所述散射光，即是传输光纤101中的光信号在沿所述传输光纤101传输时散射逸出的光。传输光纤101主要包括三层结构，即为外壳(或者说是涂覆层)、包层和纤芯，传输激光中传输的激光主要是指在纤芯中传输的激光，当然，在所述包层和所述外壳中也可能
会有少量的激光或者泵浦光传输。本实施例的所述散射光功率采样装置102，为了提高测量精度，会优选采集在传输光纤101的纤芯中散射出来的激光信号，也就是散射光。为了达到较为准确的测量精度，可以通过非纤芯光滤除装置等设备滤除测量环境中除了所述纤芯中的激光外的其它光信号。所述散射光功率采样装置102可以为光电传感器，所述散射光功率采样装置102先将采集到的散射光转换为电信号，在根据所转换的电信号获得散射光的功率采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光功率采样设备，其特征在于，用于采集传输光纤中传输激光的功率，所述设备包括处理器和散射光功率采样装置，所述散射光功率采样装置与所述传输光纤耦合，所述处理器与所述散射光功率采样装置耦合；所述散射光功率采样装置用于采集从所述传输光纤逸出的散射光，获得所采集的所述散射光的功率，其中，所述散射光是指由所述传输光纤散射逸出的激光；所述处理器用于根据所述散射光的功率获得所述传输光纤中传输的激光的功率。

【技术特征摘要】
1.一种激光功率采样设备，其特征在于，用于采集传输光纤中传输激光的功率，所述设备包括处理器和散射光功率采样装置，所述散射光功率采样装置与所述传输光纤耦合，所述处理器与所述散射光功率采样装置耦合；所述散射光功率采样装置用于采集从所述传输光纤逸出的散射光，获得所采集的所述散射光的功率，其中，所述散射光是指由所述传输光纤散射逸出的激光；所述处理器用于根据所述散射光的功率获得所述传输光纤中传输的激光的功率。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括非纤芯光滤除装置，所述非纤芯光滤除装置用于将纤芯光以外的光信号滤除，其中，所述纤芯光为在所述传输光纤的纤芯内传输的激光。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述非纤芯光滤除装置包括包层光滤除装置，所述包层光滤除装置套设在所述传输光纤上，所述包层光滤除装置的输出端与所述散射光功率采样装置连接，所述包层光滤除装置用于滤除所述传输光纤中传输的纤芯光以外的光信号。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述包层光滤除装置为包层功率剥离器。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁小宝，赵磊，徐振源，封建胜，罗韵，李超，黎玥，张昊宇，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51