【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光光斑在线测量装置及方法，尤其涉及一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置及方法。
技术介绍
1、激光光斑在线测量技术在激光参数测量、工程应用中具有重要用途。在线测量指测量过程不会破坏激光，使其可以在测量的同时进行加工生产使用。例如，在激光加工中，实时在线监测激光光斑的形状、尺寸、功率等，可以有效的控制加工参数，从而提升加工精度和良品率。
2、目前，针对激光光斑测量，行业内有很多典型的测量方法及装置，国内专利如：一种光斑的拍摄与测量装置(公开号：cn201662390u)，采用旋转毛玻璃作为成像屏，采用带有显微镜头的相机拍摄光斑，实现了光斑的微米级分辨率测量；一种激光器光斑测量装置及其测量方法(公开号：cn114354135a)采用与光斑形状相似的光阑结合功率计实现特定需求形状光斑的功率测量；激光光斑测量装置及方法(公开号：cn101458067a)利用微反射镜阵列结合ccd相机实现高动态范围的光斑空间分布测量；光斑测量装置(公开号：cn212007736u)采用利用激光致夜光材料荧光效，通过对荧光光斑测量实现激光光斑测量；一种测量远场光斑装置(公开号：cn208537140u)利用漫反射屏作为目标靶接收待测激光，通过成像系统和视频观测器实现目标靶面光斑测量。
3、然而，上述激光光斑测量手段均属于侵入式技术，即在测量时会吸收大部分激光功率或破坏激光本身的相干性等。因此，在测量的过程中，无法同时使用激光进行加工生产，即未能实现激光光斑的在线测量。目前，行业中有一种beamwatch产品可以实
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有激光光斑测量技术很难实现激光光斑的在线测量，以及beamwatch产品在实现激光光斑在线测量的过程中易受米氏散射光的干扰以及测量分辨率及精度较低的技术问题，而提供一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案如下：
3、一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特殊之处在于，包括旋转机构、反射镜、光学相机以及激光器；
4、所述激光器用于出射待测激光或待测激光的指示光；
5、所述旋转机构与反射镜连接，用于带动反射镜绕反射镜中心轴旋转；
6、所述反射镜中心点距边缘的距离大于待测激光入射在反射镜表面的光斑直径；
7、所述反射镜靠近待测激光的一端端面上镀有高反射率介质膜，用于使待测激光入射至高反射率介质膜表面后，在高反射率介质膜表面产生反射光和漫反射光；
8、所述反射光用于工业生产或被吸收；
9、所述光学相机包括镜头和探测器；
10、所述镜头用于将漫反射光聚焦在焦平面上；所述探测器用于将镜头聚焦的漫反射光转换为电信号，获得待测激光的光斑成像。
11、进一步地，所述反射镜为窄带反射滤光片；
12、所述反射镜为圆形；
13、所述高反射率介质膜的反射率为90％～99.9％。
14、进一步地，所述旋转机构带动反射镜旋转的转速大于等于20转/秒。
15、进一步地，所述镜头的光轴垂直于反射镜表面设置，且镜头与待测激光入射至高反射率介质膜的位置对准。
16、进一步地，所述高反射率介质膜为45°高反射率介质膜。
17、进一步地，还包括光阱和功率计；
18、所述光阱设置于待测激光经高反射率介质膜形成的反射光的光路上，用于吸收待测激光的反射光；
19、待测激光入射至高反射率介质膜表面时，在反射镜远离待测激光的一侧产生一路透射光，所述功率计设置在透射光的传输光路上。
20、进一步地，所述旋转机构包括电机和连接器；
21、所述连接器一端设置有托盘，所述反射镜固定在托盘上；所述连接器另一端与电机的驱动轴固连，用于通过电机驱动连接器旋转，进而带动反射镜旋转；
22、或者，所述旋转机构包括电机、轴联器以及固定片；
23、所述固定片一端端面与轴联器一端固连，另一端端面与反射镜远离待测激光的一端端面中心位置固连；
24、所述轴联器的另一端与电机的驱动轴固连，用于通过电机驱动轴联器旋转，进而带动反射镜旋转；
25、或者，所述旋转机构为空心杯电机；
26、所述空心杯电机的转子与反射镜的侧壁固连，用于通过空心杯电机驱动反射镜旋转。
27、本专利技术还提供了一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
28、1】搭建上述的激光光斑在线测量装置；
29、2】光路调节
30、使待测激光的指示光沿与反射镜的高反射率介质膜相匹配的入射角度入射至反射镜非中心点区域；调节镜头的焦距，直至探测器探测到清晰的反射镜表面图像，完成光路调节；
31、3】待测激光光斑测量
32、使旋转机构带动反射镜快速旋转；同时使待测激光入射至反射镜，待测激光的入射位置和入射角度与待测激光的指示光入射位置和入射角度相同；调节光学相机(3)的光圈和曝光时间，获得适合动态范围的待测激光光斑，完成待测激光光斑的在线测量。
33、进一步地，步骤2】中，反射镜为圆形，待测激光的指示光入射位置为距离反射镜圆心为r/2的位置，r为反射镜的半径。
34、进一步地，步骤3】中，旋转机构带动反射镜旋转的转速大于等于20转/秒。
35、本专利技术相比于现有技术的有益效果如下：
36、1、相比于现有的激光光斑在线测量装置，本专利技术提供的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，采用旋转的反射镜作为目标靶，通过旋转机构带动反射镜沿中心轴旋转，可以消除待测激光经镜面漫反射而产生的散斑，实现待测激光光斑的高精度测量；同时，在反射镜的表面镀高反射率介质膜，可以在完成待测激光光斑测量的同时，使待测激光经高反射率介质膜反射后，功率和光束质量几乎保持不变，继续完成后续的加工生产。
37、2、本专利技术提供的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，高反射率介质膜设置为45°的高反射率介质膜，不仅便于光路校准，同时，由于实际生产中折反镜的入射角度大多45°，便于将折返镜替换为本专利技术中的反射镜，实现激光光斑的在线测量。
38、3、本专利技术提供的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，将旋转机构中的固定片与反射镜的中心位置固连，这种设置使得待测激光经反射镜和高反射率介质膜的透射光不会被旋转机构阻挡；通过在透射光的传输光路上布置功率计，可以同时实现激光光斑和功率的在线测量。
39、4、本专利技术提供的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，将旋转机构设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
7.根据权利要求1-6任一所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
8.一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量方法，其特征在于：
10.根据权利要求8或9所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种基于旋转反射镜的激光光斑在线测量装置，其特征在于：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：方波浪，杨鹏翎，武俊杰，赵海川，王建国，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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