[發明專利]一種激光器的在線功率檢測方法和功率檢測裝置

在審

• 申請號: 201410476909.4
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104251736A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 林卿;王鋒
• 申請（專利權）人: 武漢凌云光電科技有限責任公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;H01S3/109
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明涉及激光器的功率檢測技術領域，特別是一種激光器的在線功率檢測方法和功率檢測裝置。

背景技術

氙燈泵浦激光器使用大電流密度閃光燈燈主要輸出連續光譜，輸出的線狀光譜較少，因此會產生大量的無用熱量，造成激光器熱效應極其嚴重，激光脈沖功率隨著觸發頻率、放電能量以及冷卻溫度的不同會出現較大的變化，通常都需要配置有功率反饋控制系統測量激光功率，后實時調節閃光燈電流，因此如何準確可靠的測量出脈沖激光的實時功率尤為重要。

傳統氙燈泵浦激光的測量方法是:光電探測器后置功率檢測法。如圖1所示，它由激光輸出腔鏡1、激光晶體2、激光全反射腔鏡3、45°全反鏡4、功率檢測器5組成。它將45°全反鏡1放置在激光全反射腔鏡3之后，利用激光全反射腔鏡3實際反射率僅能達到99.9％的特點測量泄漏出的微弱激光能量。上述方法是大多數脈沖氙燈泵浦激光器廠家所使用的功率測量方法，該方法結構簡單、僅僅通過添加45°全反鏡4和功率檢測器5就能實現激光能量的實時測量功能。但該測量方法有如下缺陷：

1、這種測量方法僅適用于激光輸出腔鏡1和激光全反射腔鏡3都是平面鏡的情況，對于某些特殊的腔型激光全反射腔鏡3使用平凹鏡后，從該鏡片泄漏出的激光的發散角增大，這可能造成激光光斑大于功率檢測器靶面，測量結果僅能反映局部激光功率。同時由于激光光斑能量分布會發生局部測量功率不可能與整體光斑功率的比例保持一致，這會嚴重影響功率測量的準確性。

2、該測量方法無法適用于倍頻激光器，因為從激光全反射腔鏡3后僅能測量到基頻激光，無法真實測量倍頻激光功率。

3、泵浦光會通過激光全反射腔鏡3與45°全反射鏡4進入功率檢測器5，使測量結果為泵浦光與泄漏激光一起作用的結果，嚴重影響測量精度。

4、測量時45°全反射鏡會造成部分激光泄漏，導致測量結果與從激光全反射腔鏡中泄漏的激光功率有偏差，即便通過計算45°全反射鏡的反射率消除此偏差，也會因理論值與實際值之間存在誤差而造成測量結果不準確。

5、沒有可靠地定位裝置，功率檢測器存在定位不準等問題。

6、功率檢測器與激光器不在同一中軸線上，而是呈角度設置，這樣的布置不夠簡潔，浪費空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種激光器的在線功率檢測方法和功率檢測裝置。它的測量誤差小，能夠測量倍頻激光，還能適用于激光全反射腔鏡為平凹鏡的情況。

對于本發明激光器的在線功率檢測方法來說，上述技術問題是這樣解決的：采用激光器前置功率檢測法，將功率檢測器置于激光輸出腔鏡的前端，通過檢測位于功率檢測器與激光輸出腔鏡之間的45°全反射鏡后泄漏的輸出激光的能量，得出激光器的功率。

進一步的，在所述激光器的激光晶體前設置倍頻晶體，通過功率檢測器檢測45°全反射鏡后泄漏的倍頻激光的能量，用以測出倍頻激光器的功率。

進一步的，在所述45°全反射鏡后設置帶通濾光片，用以消除泵浦光和其它雜光。

進一步的，在所述45°全反射鏡后設置聚焦鏡，使45°全反射鏡后泄漏的輸出激光不大于功率檢測器的探測靶面。

進一步的，在激光器的背后設置可見引導激光器，用于調節激光器、所述45°全反射鏡以及功率檢測器的位置，使它們位于同一中軸線上。

對于本發明激光器的在線功率檢測裝置來說，上述技術問題是這樣解決的：包括激光器、功率檢測器和45°全反射鏡，所述的激光器包括激光輸出腔鏡、激光全反射腔鏡和位于激光輸出腔鏡與激光全反射腔鏡之間的激光晶體，所述的45°全反射鏡位于激光輸出腔鏡前端，所述的功率檢測器位于45°全反射鏡的背后，與激光輸出腔鏡射出的輸出激光平行設置。

進一步的，所述的45°全反射鏡與功率檢測器之間設置有帶通濾波片。

進一步的，所述的45°全反射鏡與功率檢測器之間設置有聚焦鏡。

進一步的，所述的激光晶體與激光輸出腔鏡之間設置有倍頻晶體。

進一步的，所述的激光全反射腔鏡之后設置有用于定位功率檢測器的可見引導激光器。

更進一步的，所述的45°全反射鏡反色率為90％—99.9％。