一种便携式高能激光输出功率测量装置的制作方法

1.本发明涉及激光功率测量技术领域，特别是涉及一种便携式高能激光输出功率测量装置。

背景技术：

2.自从激光发明以来的五十年里，从根本上精确测量激光输出功率的方法一直是量热法。即传感器头最大限度地吸收激光，激光能量或功率由目标温度的变化来测量，但当激光功率增加到大约10千瓦以上时，受高温影响，使得激光功率检测精度变低，并且，测量仪器的寿命受高温影响也会缩短，进而增加测量成本。
3.并且，采用现有的激光输出功率测量方法中，一般高功率激光功率测量装置的响应时间至少需要几十分钟，并不能实现激光功率的实时测量，并且受传感器头等质量的影响，所能够测量的激光功率上受到极大限制。

技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种具有使用寿命长、测量成本低等优点的便携式高能激光输出功率测量装置，在能够提高激光输出功率的测量精确度和响应时间的同时，能够极大的扩展激光功率的测量上限。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，包括：磁力基座、光反射台、电磁阻尼调控装置、指向性ld转速检测模块和处理模块；
7.所述磁力基座和所述光反射台基于磁悬浮原理形成悬浮光反射构件；所述转速检测模块和所述处理模块电连接；当激光发射在所述悬浮光反射构件上时，所述光反射台受所述激光的光辅压冲击产生转动；所述转速检测模块用于检测所述光反射台的转动实时速度及加速度；所述处理模块用于根据所述光反射台转动加速度确定激光功率；所述电磁阻尼调控装置用于平衡及制动光反射台；所述转速检测模块配合所述指向性ld及光反射台通孔实现反射台速度检测。
8.优选地，所述处理模块为处理芯片；所述处理芯片贴合设置在所述转速检测模块上。
9.优选地，所述转速检测模块为转速测量传感器。
10.优选地，所述光反射台包括熔石英反射膜和磁铁内芯；
11.所述熔石英发射膜包裹所述磁铁内芯。
12.优选地，所述熔石英发射膜为宽带反射膜，膜层的反射率不小于99％。
13.优选地，所述电磁阻尼调控装置置于转速检测模块表面，磁铁内芯嵌入所述电磁阻尼调控装置中。
14.优选地，还包括真空罩；
15.所述真空罩罩住所述磁力基座、所述光反射台、所述转速检测模块和所述处理模
块。
16.优选地，所述处理模块根据转动速度执行以下操作得到所述激光功率：
17.根据转动速度确定转动加速度；
18.根据所述转动加速度确定激光冲量；
19.根据激光冲量确定所述激光功率。
20.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
21.本发明提供的便携式高能激光输出功率测量装置中，磁力基座和光反射台基于磁悬浮原理形成悬浮光反射构件，当激光发射在悬浮光反射构件上时，光反射台受激光光辅压冲击产生转动，电磁阻尼调控装置对于磁铁内芯处于无阻尼限位工作状态，由于采用磁悬浮原理结合真空工作环境，使得光反射台在受到激光辅压后，在无摩擦条件下进行加速转动，转速检测模块检测光反射台的实时转动速度后，由处理模块根据转动速度变化曲线就可以精确计算出反射台的转动加速度，结合待测激光的入射角度，通过作用力整合分析，确定所发射激光在反射台表面产生的光辅压大小，结合对应计算公式即可得到待测入射激光的功率，根据本发明工作响应时间短，待激光功率检测结束后，电磁阻尼调控装置对于磁铁内芯处于阻尼限位模态，完成光反射台制动。并且，采用转动反射测量和实时检测相结合的方式，不会使所测量的激光功率受到限制。同时，本发明提供的便携式高能激光输出功率测量装置，可以实时放置在待测激光的激光发射通路上，能够显著降低响应时间，提高激光功率测量的实时性和便捷性。并且，通过采用光反射台能够显著降低温度影响，提高便携式高能激光输出功率测量装置的使用寿命，进而降低激光功率测量成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
23.图1为本发明提供的便携式高能激光输出功率测量装置的结构示意图。
24.符号说明：
25.1-高能激光器，2-磁力基座，3-光反射台，4-转速检测模块，5-电磁阻尼调控装置，6-磁铁内芯，7-指向性ld，8-真空隔离罩，9-光阱(目标物)。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明的目的是提供一种便携式高能激光输出功率测量装置，能够提供激光输出功率的测量精确度，同时还具有响应速度快、使用寿命长、测量成本低等优点。
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
29.如图1所示，本发明提供的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，包括：磁力基座2、光反射台3、转速检测模块4、电磁阻尼调控装置5、磁铁内芯6、指向性ld7、真空隔离罩8和处理模块(图中未示出)；
30.所述磁力基座2和所述光反射台3基于磁悬浮原理形成悬浮光反射构件；所述转速检测模块4和所述处理模块电连接；当激光发射在所述悬浮光反射构件上时，所述电磁阻尼调控装置5对于磁铁内芯6处于无阻尼限位工作状态，所述光反射台3受所述激光的光辅压作用产生转动；所述转速检测模块4用于检测所述光反射台3的实时转动速度；所述处理模块用于根据所述转动速度确定激光功率，进而使得该便携式高能激光输出功率测量装置所能够测量的激光功率值理论上无上限限制。
31.为了进一步缩小本发明便携式高能激光输出功率测量装置的体积，在本发明中，上述处理模块优选采用处理芯片；所述处理芯片贴合设置在所述转速检测模块4上。转速检测模块4为转速测量传感器，例如，可以采用转速测量用的霍尔传感器ic芯片。
32.其中，所述处理模块根据转动速度执行以下操作得到所述激光功率：
33.根据转动速度确定转动加速度；
34.根据所述转动加速度确定激光冲量；
35.根据激光冲量确定所述激光功率。
36.进一步，为了降低测量装置的成本，本发明上述采用的光反射台3包括熔石英反射膜和磁铁内芯；
37.所述熔石英发射膜包裹所述磁铁内芯。磁铁内芯受磁力基座2磁力的作用进行悬浮。
38.其中，为了保证测量精度，在本发明中熔石英发射膜的反射率不小于99％。
39.进一步，为了提高测量精度，上述提供的便携式高能激光输出功率测量装置还包括真空罩；
40.所述真空罩罩住所述磁力基座2、所述光反射台3、所述转速检测模块4和所述处理模块。
41.为了进一步提高测量装置的便携性，可以在真空罩上设置把手，以便操作人员进行携带或搬运。
42.此外，为了提高测量的实时性，可以进一步设置显示屏与处理模块连接，以便操作人员实时观测测量过程中的参量值，例如，旋转速度、旋转加速度、激光功率等。
43.并且，上述提供的便携式高能激光输出功率测量装置的供电模块包括：电源插口和储能单元。
44.下面提供一个实施例，对上述提供的便携式高能激光输出功率测量装置的具体工作原理进行说明。
45.如图1所示，将便携式高能激光输出功率测量装置放置在待检测的高能激光器1的激光发射通路上，高能激光器1发生的激光打在光反射台3上，反射入光阱(目标物)9中。光反射台3受到激光光辅压作用发生转动，此时，转速检测模块4检测光反射台3的实时转动速度后，将检测到的转动速度传输给处理模块，处理模块依据接收到的转动速度确定激光输出功率，完成高能激光输出功率的测量。
46.在该实施例中，依据公式确定激光输出功率p。r为光反射台3的反射率，θ为待测激光入射角，c为光速，f为激光冲量。
47.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
48.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，包括：磁力基座、光反射台、转速检测模块、电磁阻尼调控装置、指向性ld和处理模块；所述磁力基座和所述光反射台基于磁悬浮原理形成悬浮光反射构件；所述转速检测模块和所述处理模块电连接；当激光发射在所述悬浮光反射构件上时，所述光反射台受所述激光的光辅压冲击产生转动；所述转速检测模块用于检测所述光反射台的转动实时速度及加速度；所述处理模块用于根据所述光反射台转动加速度确定激光功率；所述电磁阻尼调控装置用于平衡及制动光反射台；所述转速检测模块配合所述指向性ld及光反射台通孔实现反射台速度检测。2.根据权利要求1所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，所述处理模块为处理芯片；所述处理芯片贴合设置在所述转速检测模块上。3.根据权利要求1所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，所述转速检测模块为转速测量传感器。4.根据权利要求1所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，所述光反射台包括熔石英反射膜和磁铁内芯；所述熔石英发射膜包裹所述磁铁内芯。5.根据权利要求4所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，所述熔石英发射膜的反射率不小于99％。6.根据权利要求4所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，所述电磁阻尼调控装置置于转速检测模块表面，磁铁内芯嵌入所述电磁阻尼调控装置中。7.根据权利要求1所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，还包括真空罩；所述真空罩罩住所述磁力基座、所述光反射台、所述转速检测模块和所述处理模块。8.根据权利要求1所述的便携式高能激光输出功率测量装置，其特征在于，所述处理模块根据转动速度执行以下操作得到所述激光功率：根据转动速度确定转动加速度；根据所述转动加速度确定激光冲量；根据激光冲量确定所述激光功率。

技术总结

本发明涉及一种便携式高能激光输出功率测量装置。本发明采用磁力基座和光反射台基于磁悬浮原理形成悬浮光反射构件，当激光发射在悬浮光反射构件上时，光反射台受激光的冲击产生转动，由于采用磁悬浮原理，使得光反射台在受到光冲击后，在无摩擦条件下进行转动，转速检测模块检测光反射台的转动速度后，由处理模块根据转动速度精确确定所发射激光的功率。采用转动反射测量和实时检测相结合的方式，不会使所测量的激光功率受到限制，可以实时放置在待测激光的激光发射通路上，能够显著提高激光功率测量的实时性和便捷性。并且，通过采用光反射台能够显著降低温度影响，提高便携式高能激光输出功率测量装置的使用寿命，进而降低激光功率测量成本。光功率测量成本。光功率测量成本。