[發(fā)明專利]用于纖維耦合式高功率激光源的眼部安全聯(lián)鎖裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202211328358.8 | 申請(qǐng)日： | 2022-10-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN116031750A | 公開（公告）日： | 2023-04-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 杜騰達(dá);徐曉杰;瑟魯基·蘇多;馬丁·夸克納克 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | II-VI特拉華有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01S5/06 | 分類號(hào)： | H01S5/06 |
| 代理公司： | 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262 | 代理人： | 韓輝峰;楊明釗 |
| 地址： | 美國(guó)特*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 纖維 耦合 功率 激光 眼部 安全 聯(lián)鎖 裝置 | ||
1.一種激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，包括：
分束裝置，所述分束裝置沿光信號(hào)路徑定位在激光源的輸出端處，用于截取從所述激光源輸出的光學(xué)光束，并引導(dǎo)輸出的所述光學(xué)光束的第一小部分遠(yuǎn)離所述光信號(hào)路徑，并使所述光學(xué)光束的第二大部分沿所述光信號(hào)路徑通過(guò)并進(jìn)入相關(guān)聯(lián)的光傳輸纖維；
第一監(jiān)測(cè)光電二極管，所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管被設(shè)置為接收所述光學(xué)光束的由所述分束裝置重新定向的所述第一小部分，并基于所述光學(xué)光束的發(fā)射功率由所述第一小部分產(chǎn)生基準(zhǔn)光電流；
第二監(jiān)測(cè)光電二極管，所述第二監(jiān)測(cè)光電二極管被設(shè)置為接收從所述相關(guān)聯(lián)的光傳輸纖維入射的任何反射光束，其中背向反射光束指示沿所述相關(guān)聯(lián)的光傳輸纖維的連續(xù)性損失，所述第二監(jiān)測(cè)光電二極管產(chǎn)生與所述背向反射光束的功率電平相稱的電平的光電流；以及
控制模塊，所述控制模塊響應(yīng)于所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管的光電流輸出和所述第二監(jiān)測(cè)光電二極管的光電流輸出，并由此基于光電流的值產(chǎn)生用于關(guān)閉所述激光源的控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述控制模塊包括比值產(chǎn)生器，所述比值產(chǎn)生器用于計(jì)算所述第二監(jiān)測(cè)光電二極管的所述光電流輸出與所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管的所述光電流輸出的比值R，當(dāng)所述比值R超過(guò)預(yù)定值時(shí)，所述控制模塊產(chǎn)生關(guān)閉控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述控制模塊還包括：
存儲(chǔ)元件，所述存儲(chǔ)元件用于存儲(chǔ)確定的閾值Yth；以及
比較器，所述比較器響應(yīng)于所述比值產(chǎn)生器和所述存儲(chǔ)元件，當(dāng)RYth時(shí)提供輸出的所述關(guān)閉控制信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述確定的閾值是存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)元件中的固定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)元件中的所述確定的閾值能夠根據(jù)需要更新。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述分束元件包括部分反射鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述部分反射鏡被配置成將不超過(guò)10％的輸出光束能量重新定向到所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述部分反射鏡被配置成將不超過(guò)1％的輸出光束能量重新定向到所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括在所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管的輸出端和所述激光源之間的自動(dòng)功率控制信號(hào)路徑，所述自動(dòng)功率控制信號(hào)路徑用于當(dāng)所述第一監(jiān)測(cè)光電二極管的所述光電流輸出超過(guò)定義的過(guò)量功率值時(shí)向所述激光源發(fā)射鎖定信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述連續(xù)性損失與所述光傳輸纖維的斷裂相關(guān)聯(lián)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光關(guān)閉安全系統(tǒng)，其中，所述連續(xù)性損失與所述光傳輸纖維和連接器元件之間的斷開相關(guān)聯(lián)。
12.一種通過(guò)在激光發(fā)射器源處執(zhí)行監(jiān)測(cè)功能來(lái)監(jiān)測(cè)光傳輸纖維是否存在能夠釋放有害輻射的中斷的方法，所述方法包括以下步驟：
確定與有害輻射的啟動(dòng)相關(guān)聯(lián)的背向反射功率閾值Yth；
在所述激光發(fā)射器源處的第一監(jiān)測(cè)光電二極管中測(cè)量由所述激光器產(chǎn)生的輸出光束的外耦合部分；
在所述激光發(fā)射器源處的第二監(jiān)測(cè)光電二極管中測(cè)量沿所述光傳輸纖維返回到所述激光發(fā)射器源的背向反射光束；
將所述背向反射光束中的功率與所述發(fā)射光束的所述外耦合部分中的功率進(jìn)行比較，以產(chǎn)生比值R；以及
當(dāng)RYth時(shí)，向所述激光發(fā)射器源內(nèi)的激光二極管發(fā)射“關(guān)斷”信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括：
將所述發(fā)射光束的由所述第一光電二極管測(cè)量的所述外耦合部分中的功率與APC閾值進(jìn)行比較；以及
當(dāng)所測(cè)量的外耦合功率大于所述APC閾值時(shí)，向所述激光發(fā)射器源內(nèi)的所述激光二極管發(fā)射“關(guān)斷”信號(hào)。
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