【技术实现步骤摘要】
远场激光光斑测量装置
本专利技术涉及激光探测
,特别涉及一种远场激光光斑测量装置。
技术介绍
激光技术作为工业制造领域的一股核心驱动力量,不断快速发展。激光器的功率越来越高,平均功率已经超过10万瓦;激光器的脉冲速度越来越快,超快激光器取得了快速发展,已经凭借更简单的结构、更方便的操作、更低廉的成本和更稳定的性能,走出实验室进入工业应用。时至今日,激光技术的应用已渗透到生活的方方面面,这使得对激光本身的参数如功率、能量等的准确测量显得格外重要。此外一些激光脉冲宽度比较窄,为减少激光信息的损失则需要高速信号处理的系统与之相适应。针对这一问题,许多学者、研究机构对此做了研究,如:中国专利CN106895911A公开了一种高速激光功率测量仪,其中待测激光经衰减片后进入光电探测器,由光电探测器进行信号的光电转换后输出电信号,电信号经滤波放大电路后进入数据采集单元进行数据采集,采集的数据在经数据分析单元对采集的数据进行转换分析,得到最终的激光功率参数。此法虽然可以实现高重复频率、短脉冲激光功率的实时探测,但是探测器单一,不适用采集数据多的光电产品。中国专利CN107707842A公开了一种用于高功率激光近场测量的高信噪比探测装置及探测方法,在该方法中,通过CCD传感器进行激光探测和光电转换,转换后的模拟信号放大预处理后转为数字信号传至FPGA控制器。FPGA读取存储的数据经光纤网络接口传至上位机显示。此法能够灵活选取采样位置并且能够高效处理采样数据,但遇到脉宽较窄的激光,采集信息会有所缺失,测量结果不是很精确。< ...
【技术保护点】
1.一种远场激光光斑测量装置,其特征在于,包括按序依次设置的探测层、采集层与控制层;/n所述探测层上设置用于探测远场激光的探测器阵列;/n所述采集层上设置多个与探测器对应的前置处理电路,用于将探测器阵列采集到的激光信号转换为模拟电信号,还设置多个与前置处理电路对应的AD转换单元,用于将所述模拟电信号转换为数字电信号;/n所述控制层上设置控制芯片及其外围电路,用于控制AD转换单元的采集时序、存储AD转换单元采集到的数据,还设置传输模块,用于将控制芯片存储的数据传输至上位机,由上位机对数据进行处理以获取远场激光光斑的参数。/n
【技术特征摘要】
1.一种远场激光光斑测量装置,其特征在于,包括按序依次设置的探测层、采集层与控制层;
所述探测层上设置用于探测远场激光的探测器阵列;
所述采集层上设置多个与探测器对应的前置处理电路,用于将探测器阵列采集到的激光信号转换为模拟电信号,还设置多个与前置处理电路对应的AD转换单元,用于将所述模拟电信号转换为数字电信号;
所述控制层上设置控制芯片及其外围电路,用于控制AD转换单元的采集时序、存储AD转换单元采集到的数据,还设置传输模块,用于将控制芯片存储的数据传输至上位机,由上位机对数据进行处理以获取远场激光光斑的参数。
2.根据权利要求1所述的远场激光光斑测量装置,其特征在于,所述探测器阵列为蜂房式结构阵列,蜂房单元为正六边形,每个正六边形蜂房单元的中心设置一个探测器。
3.根据权利要求2所述的远场激光光斑测量装置,其特征在于,所述探测器阵列为正六边形蜂房式结构阵列。
4.根据权利要求3所述的远场激光光斑测量装置,其特征在于,所述正六边形蜂房式结构阵列的每个边长包括3个探测器。
5.根据权利要求4所述的远场激光光斑测量装置,其特征在于,所述前置处理电路包括采集电路、放大电路、峰值保持电路以及逻辑控制电路;
所述采集电路,用于将探测器接收到的激光信号转换为电信号;
所述放大电路,用于放大所述电信号;
所述峰值保持电路,用于将放大后的电信号中的窄脉冲信号的峰值保持时长t;
所述逻辑控制电路,用于实现峰值保持电路的复位。
6.根据权利要求1所述的远场激光光斑测量装置,其特征在于,所述前置处理电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、光电二极管(D)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、AD8061芯片、第一AD8034芯片、第二AD8034芯片和ADG821芯片;所述光电二极管的正极接地,负极通过第一电阻(R1)连接Vcc电源,并依次通过第一电容(C1)、第二电阻(R2)连接AD8061芯片的负输入端;所述第四电阻(R4)的一端接地,另一端连接AD8061芯片的正输入端,同时通过第三电阻(R3)连接Vcc电源;所述AD8061芯片的负输入端分别通过第二电容(C2)、第五电阻...
【专利技术属性】
技术研发人员:富容国,张红,周鸣,陈江南,杜振伟,段赐琛,钱芸生,刘磊,张俊举,张益军,邱亚峰,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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