[發明專利]一種脈沖激光光斑快速測量系統

在審

• 申請號: 202110538797.0
• 申請日: 2021-05-15
• 公開（公告）號: CN115342909A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 南瑤;騰飛;孫鑫;孫翔;李青民;王琛琛
• 申請（專利權）人: 西安立芯光電科技有限公司
• 主分類號: G01J1/02
• 分類號: G01J1/02;G01J1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種脈沖激光光斑快速測量系統，其特征在于：包括光纖時-空采樣器[1]、快速光電探測器[2]、數字示波器[3]、計算機數據采集與處理軟件[4]，所述光纖時-空采樣器[1]由固定安裝在被測區域的采樣光纖[5]組成，所述采樣光纖[5]為光纖側面無涂覆層的若干段裸光纖[6]和有涂覆層光纖[7]間隔串聯，所述裸光纖[6]的光纖側面接收脈沖激光，部分脈沖激光進入光纖纖芯傳輸，采樣光纖[5]端面輸出與激光脈沖寬度和采樣光纖光程長度相關的激光脈沖序列，將脈沖激光的空域分布轉換為時域分布的激光脈沖序列，所述激光脈沖序列被快速光電探測器[2]接收，輸出對激光脈沖序列響應的電模擬脈沖信號，數字示波器[3]測量輸出激光脈沖序列的數字脈沖波形，所述計算機數據采集與處理軟件[4]對數字脈沖波形進行解碼，獲得激光能量隨采樣光纖[5]光程長度相關的能量分布，根據光纖光程長度與安裝位置坐標的一一對應關系，換算獲得激光光斑中光纖時-空采樣器[1]所在位置坐標的能量分布，用插值法獲得其他位置的激光能量分布。

2.根據權利要求1一種脈沖激光光斑快速測量系統，還包括所述采樣光纖[5]的無涂覆層裸光纖[6]區為長度不等的間隔編碼序列，脈沖激光輻照時，光纖端面輸出與激光脈沖寬度、裸光纖[6]長度及其裸光纖[6]間隔編碼和采樣光纖[5]光程長度相關的激光脈沖序列，將脈沖激光的空域分布轉換為與裸光纖[6]長度及其裸光纖[6]間隔編碼序列一一對應的時域分布激光脈沖序列，所述激光脈沖序列被快速光電探測器[2]接收，輸出對激光脈沖序列響應的電模擬脈沖信號，數字示波器[3]測量輸出激光脈沖序列的數字脈沖波形，所述計算機數據采集與處理軟件[4]對數字脈沖波形依據編碼位置進行解碼，換算獲得激光光斑中光纖時-空采樣器[1]所在位置坐標的能量分布，用插值法獲得其他位置的激光能量分布。

3.根據權利要求1一種脈沖激光光斑快速測量系統，還包括一種對稱型的光纖時-空采樣器[1]，其特征在于：所述光纖時-空采樣器[1]的采樣光纖[5]有采樣區[9]、延遲區[10]，所述采樣光纖[5]首尾對齊，同時固定連接在快速光電探測器[2]上；所述采樣區[9]同步設置裸光纖[6]長度和間隔編碼，所述裸光纖[6]長度和間隔長度隨著與采樣光纖[5]端頭距離逐漸延長，所述延遲區[6]不接收激光輻射，用于分離采樣光纖[5]中前向、后向傳輸脈沖激光，脈沖激光照射所述光纖時-空采樣器[1]，采樣光纖[5]的端頭輸出一列時域上分布的激光脈沖，所述時域上分布的激光脈沖起始點與所述采樣光纖[5]的采樣區[9]編碼位置一一對應，采樣光纖[5]中前向、后向傳輸脈沖激光被快速光電探測器[2]接收，輸出激光脈沖在時域上起始點對稱分布的激光脈沖序列的電模擬脈沖信號，數字示波器[3]測量輸出激光脈沖序列的數字脈沖波形，所述計算機數據采集與處理軟件[4]對數字脈沖波形依據編碼位置和前向、后向脈沖波形的比較，修正數字脈沖波形，進行解碼，換算獲得激光光斑中光纖時-空采樣器[1]所在位置坐標的能量分布，用插值法獲得其他位置的激光能量分布。

4.一種激光功率巡檢裝置，其特征在于：包括光纖采樣器[13]、支架及精密移動平臺[14]、光電探測器[15]、數字多用表、計算機數據采集與處理軟件，所述光纖采樣器[13]、光電探測器[15]固定安裝在所述支架及精密移動平臺[14]上，所述采樣光纖器[13]為光纖側面無涂覆層的裸光纖，所述支架及精密移動平臺[14]用于平移光纖采樣器[13]，使光纖采樣器[13]掃描覆蓋半導體激光器巴條及疊陣[12]的被測激光輻射區域，移動的光纖采樣器[13]的裸光纖側面切割激光光束時，所述采樣光纖器[13]的光纖側面接收激光輻射能量，部分激光能量進入光纖纖芯，光纖端面輸出與激光輻射位置相關的激光脈沖序列，將半導體激光器巴條及疊陣[12]的激光空域分布轉換為時域分布的激光脈沖序列，所述激光脈沖序列被光電探測器[15]接收，輸出對激光脈沖序列響應的電模擬脈沖信號，數字多用表測量輸出激光脈沖序列的數字脈沖波形，所述計算機數據采集與處理軟件對數字脈沖波形進行解碼，獲得激光能量隨光纖采樣器[13]與支架及精密移動平臺[14]位置相關的能量分布，根據光纖采樣器[12]安裝位置坐標、精密移動平臺位置的一一對應關系，換算獲得半導體激光器巴條及疊陣[12]的單顆芯片輸出功率，重復測量，比對獲得半導體激光器巴條及疊陣[12]的單顆激光芯片輸出功率及其功率穩定性。