[發明專利]共光路激光點火及通路損耗檢測裝置

有效

• 申請號: 202011404746.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112729774B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳鵬飛
• 申請（專利權）人: 四川知周科技有限責任公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

1.共光路激光點火及通路損耗檢測裝置，其特征在于：包括點火與檢測激光源、波分復用器(3)、光纖耦合器(4)、起爆系統、數據處理系統以及標準反射器(12)，所述點火與檢測激光源連接波分復用器(3)，波分復用器(3)、起爆系統、數據處理系統以及標準反射器(12)皆與光纖耦合器(4)相連接，起爆系統設置有相互連接的光纖網絡(5)和起爆器(6)；

所述點火與檢測激光源包括電源模塊(9)、點火激光器(1)及光路檢測激光器(2)，所述電源模塊(9)分別供電連接點火激光器(1)及光路檢測激光器(2)，點火激光器(1)和光路檢測激光器(2)皆與波分復用器(3)相連接；

所述光纖耦合器(4)采用分光比為99：1的2×2光纖耦合器，設置有port1端口、port2端口、port3端口和port4端口共計4個端口，port1端口為光輸入端，port2端口、port3端口和port4端口為激光輸出端，經port2端口輸出的激光進入到起爆系統；起爆系統對入射光進行反射，反射后的光從port2端口輸入，port1端口、port3端口、port4端口輸出；port3端口作為發射激光功率檢測端，port4端口作為反射激光功率檢測端；

所述光纖網絡(5)及起爆器(6)反射率公式為：

其中，a1、a2為無光下的采樣初始值，通過無光條件下采樣即可得到，R為光纖網絡及起爆器反射率；

n1為發射激光漏到port4端口的比例參數，可通過有發射而無反射激光條件下，收、發采樣獲得，即：(V4-a1)-n1(V3-a2)＝0，n1＝(V4-a1)/(V3-a2)；

n2為反射激光漏到port3端口的比例參數，可通過無發射有反向送入的激光條件下，收、發采樣獲得，即：

(V3-a2)-n2(V4-a1)＝0，n2＝(V3-a2)/(V4-a1)；

K為反射率比例常數，可通過標準反射率R0的光纖網絡(5)和起爆器(6)獲得，

K＝R0*[(V3-a2)-n2(V4-a1)]/[(V4-a1)-n1(V3-a2)]；

V3＝β1×P₃，

其中，β1為轉化常數，

P₃為port3端口的光功率，P_3S＝K1×P_S為port3端口輸出的發射激光功率，P_3r＝K4×P_4r為port3端口輸出的反射激光功率，K1、K4為光纖耦合器(4)分光參數，P_S為port2端口輸出的發射檢測光功率，V3為P₃經光電二極管、運放電路轉化形成的電壓，V4為P₄經光電二極管、運放電路轉化形成的電壓；

V4＝β2×P₄，β2為轉化常數，P₄＝P_4S+P_4r，P₄為port4端口的光功率，P_4S＝K2×P_3S為port4端口輸出的發射激光功率，P_4r＝K3×P_r為port4端口輸出的反射激光功率，K2、K3為光纖耦合器(4)分光參數，P_r為進入port2端口的反射激光功率。

2.根據權利要求1所述的共光路激光點火及通路損耗檢測裝置，其特征在于：所述光路檢測激光器(2)與點火激光器(1)采用兩種完全相互獨立的不同光源，且光路檢測激光器(2)的輸出功率遠小于點火激光器(1)的輸出激光功率并低于安全閾值。

3.根據權利要求1～2任一項所述的共光路激光點火及通路損耗檢測裝置，其特征在于：所述光纖網絡(5)的非起爆器(6)連接端和標準反射器(12)共用光纖耦合器(4)的一個端口。

4.根據權利要求3所述的共光路激光點火及通路損耗檢測裝置，其特征在于：所述數據處理系統設置有探測系統、功率采樣模塊(10)和數據處理模塊(11)，所述光纖耦合器(4)通過探測系統連接功率采樣模塊(10)，功率采樣模塊(10)連接數據處理模塊(11)。