[發明專利]利用可調諧激光技術檢測光學器件面溫度分布的一種方法

有效

• 申請號: 202110268855.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113049135B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 周鷹;高蒙;趙斌興;王靜;孫啟明;李斌成
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01K7/24
• 分類號: G01K7/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用可調諧激光技術檢測光學器件面溫度分布的方法，該方法采用的光學器件面溫度分布檢測系統包括激光器調制模塊，激光器溫控模塊，半導體激光器，光學器件，溫度檢測模塊，信號處理模塊，微控制器，反射鏡，激光功率計；

其中，激光器調制模塊為隨機電流調制的激光驅動器，激光器驅動電流的改變會導致激光器功率的改變，從而使照射在被測對象上的激光功率發生變化，同時，由于驅動電流的變化，激光器的波長也會相應改變，激光器調制模塊可由微控制器提供信號，通過微控制器提供的信號，改變半導體激光器的調制電流，從而改變半導體激光器的功率，以實現隨機功率激勵，由于驅動電流的變化，激光器的波長也會相應改變，電流可起到細調激光器波長的作用；由于半導體激光器在工作時會產生較大的熱量，用激光器溫控模塊來對半導體激光器進行散熱，同時，激光器溫控模塊也可對激光器波長產生一定的調諧作用，溫度起到粗調激光器波長的作用；半導體激光器照射光學器件，光學器件會吸收照射激光束能量而產生溫升；溫度檢測模塊用一對負溫度系數傳感器與光學器件相接觸，測量由隨機激光激勵引起的光學器件溫升并將溫度信號轉換為電信號；

其中，信號處理模塊構成信號后處理模塊，信號處理模塊先對測溫系統產生的電信號進行放大濾波處理，再將放大濾波后的電信號轉化為數字信號并送入微控制器或FPGA進行處理，實現對基于壓縮感知的溫度信號采樣的信號重構；

其中，反射鏡反射透過光學器件的激光，從而改變激光方向，使激光照射在激光功率計上，以測得激光器的功率；

對待測物體進行測量時，在一個入射激光功率下，一對負溫度系數傳感器測量在該激光功率激勵下的溫度，根據壓縮感知理論，把多次隨機的不同功率的激光激勵作為隨機采樣的觀測矩陣，進行多次測量，以實現對整個光學器件面溫度的檢測和重構。

2.根據權利要求1所述的一種利用可調諧激光技術檢測光學器件面溫度分布的方法，其特征在于：應用非平衡電橋測溫原理，在橋臂中引入參考臂，使其在環境溫度改變的情況下也能滿足測溫的需求。