[實用新型]激光器光功率檢測電路

有效

• 申請號: 201320535499.7
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN203422158U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 楊林;李曦;王志宏
• 申請（專利權）人: 武漢洛芙科技有限公司
• 主分類號: G01J1/44
• 分類號: G01J1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及激光器技術領域，尤其涉及激光器光功率檢測技術領域，具體涉及一種激光器光功率檢測電路。

背景技術

半導體激光器是一種電致發光器件，被廣泛應用于辦公設備，如打印機、激光傳真機、或多功能外圍設備，以及光學記錄介質，如可記錄壓縮盤、可擦寫壓縮盤、數字通用盤。在半導體激光器中，安裝有兩個半導體元件，即激光二極管和光電二極管，激光二極管和光電二極管分別被正向和反向偏置。激光輸出功率是激光器的關鍵參數之一，在激光加工領域，激光的光功率直接影響加工范圍、加工工藝和加工質量等參數，因此，激光功率的檢測效驗是激光器不可缺少的組成部分，現有技術中，輸出光功率大于80W的大功率半導體激光器在出廠時會在激光出光口處添加激光通道的保護鏡片以及光路透過鏡片，在使用過程中如果光纖損壞或者窗口有灰塵污染都會導致激光在工作時輸出功率出現衰減，且光纖芯徑只有0.22μm，人眼很難看出問題，人工的測試判斷方式很吃力；另外，激光器設備的外殼內設有激光器保護窗口，但查看保護窗口需將激光器置于環境要求較高的實驗室中，操作不便；如果是激光器內部的發光組件發生衰減，還需將激光器送專業測試機構進行檢測，耗時，效率低。鑒于此，克服上述現有技術所存在的缺陷是本技術領域亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種激光器光功率檢測電路，準確、高效的對激光器光功率進行檢測，檢測成本低。

本實用新型的目的可通過以下的技術方案來實現：

一種激光器光功率檢測電路，包括：

依次串聯連接的穩壓電路、光電二極管、阻抗匹配及濾波電路，其中，光電二極管設于激光器單元中，激光器單元包括作為光發射元件的激光二極管和作為光接收元件的光電二極管，激光二極管的陽極與光電二極管的陰極連接。

所述阻抗匹配及濾波電路包括運算放大器和濾波單元并聯形成的并聯回路，以及與所述并聯回路串聯的第一電阻，所述運算放大器的反向輸入端、輸出端分別與濾波單元的輸入端和輸出端連接；所述第一電阻的一端與光電二極管連接，另一端與所述運算放大器的反向輸入端連接。

優選地，所述檢測電路還包括一用于為光電二極管提供反向電壓的偏壓提供元件，所述偏壓提供元件與所述穩壓電路連接。

優選地，所述濾波單元包括并聯連接的第一電容和第二電阻。

優選地，所述運算放大器的正電源端通過一、電源濾波器與外接正電源連接，所述運算放大器的負電源端接地。

優選地，所述運算放大器的正向輸入端接地。

優選地，所述電源濾波器包括并聯連接的第二電容和第三電容。

優選地，所述穩壓電路包括并聯穩壓集成芯片、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第四電容，所述并聯穩壓集成芯片具有陰極端、陽極端、參考端；所述并聯穩壓集成芯片的參考端通過第三電阻與陰極端連接；所述參考端通過第四電阻與外接負電源連接；所述陽極端通過第四電容接地；所述陽極端與外接負電源連接；所述陰極端通過第五電阻接地；所述陰極端與所述光電二極管連接。

優選地，所述并聯穩壓集成芯片為TL431型號的芯片。

優選地，所述檢測電路還包括用于檢測光電二極管反饋電壓的電壓檢測單元，所述電壓檢測單元與所述運算放大器的輸出端連接。

光電二極管檢測激光器光功率的原理：光電二極管在反向電壓和激光的共同作用下產生光電流，由一采樣電阻將光電二極管的光電流轉化為電壓信號，再將所得電壓信號用運算放大器放大，上述電壓信號即為光電二極管的反饋電壓，該反饋電壓的大小與光電流大小成正比，光電流的大小由反向電壓和激光器發射光的功率決定；若反向電壓為固定值，光電流與光功率有關，即在反向電壓固定時，反饋電壓隨光功率的變化而變化。

利用本實用新型的激光器光功率檢測電路對激光器光功率進行檢測的方法，包括如下步驟：

步驟1：獲得反饋電壓-激光器光功率曲線；

在激光器輸出光功率的范圍內，均勻采集多個光功率值，在同一反向電壓作用下，檢測得到對應的反饋電壓值，得到多組光功率和反饋電壓的數據對；采集的光功率值應該能夠覆蓋激光器輸出光功率的范圍，例如，激光器輸出光功率為0-80W，則可以將采樣光功率值設置為5W、10W、15W……80W，然后在這些光功率下，檢測反饋電壓，得到（光功率，反饋電壓）的數據對，如（5，0.31）、（10，0.62）、（15，0.93）……（80，5）；對上述多組光功率和反饋電壓的數據對進行曲線擬合，得到反饋電壓-激光器光功率曲線，所得曲線的描述精度取決于采樣點的多少及分布情況等。