专利名称：一种探测大功率激光的光探头的制作方法
技术领域：
一种探测大功率激光的光探头技术领域[0001]本实用新型属于激光测量技术领域，具体而言，涉及一种探测大功率激光的光探头。
背景技术：
[0002]在激光测量领域，往往需要快速地准确地对激光输出功率/能量进行响应测量。 传统的激光功率计是基于量热型原理，用黑色吸收体将入射光尽可能高效率的转化为热。 由于吸收体材料确定以后，其温升与入射光能量成正比，测量吸收体的温升就可以实现激 光功率/能量的测量。这种基于直接量热原理的测量仪器在激光功率/能量测量中已经是 成熟技术。目前这种仪器的主要缺点是响应速度慢，恢复时间长，在大功率脉冲激光器功率 测量中无法检测脉冲波形和峰值功率。[0003]为提高响应速度，需要使用光电/光伏原理的探测器，但这类探测器不能承受大 的功率/能量，需要对激光进行衰减。目前普遍采用积分球配合全反射凸面受光镜，将能量 极为集中的强激光束大幅度的均匀发散到积分球内表面以至于将激光功率/能量衰减到 常规光电/光伏探测器可以承受的水平。虽然解决了响应速度慢、恢复时间长的问题，但是 积分球的尺寸过大，设计复杂。发明内容[0004]为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种实用方便的探测大功率激光的光探 头。[0005]本实用新型采用如下的技术方案一种探测大功率激光的光探头，其不同之处在 于，其包括激光输入口、分光透镜、吸光散热组件及光电探测器，大功率激光通过激光输入 口接入，再经过分光透镜分光后，大部分能量被吸光散热组件吸收，小部分经过两次反射两 次透射后汇聚于光电探测器，光电探测器将光信号转化为与入射光能量成正比的电信号， 该电信号用于计算入射激光的功率和/或能量。[0006]以上方案中，所述激光输入口为法兰盘，光纤的一端固定在法兰盘上，激光通过光 纤导入。[0007]以上方案中，所述激光输入口是一个窗口，准直后的激光直接入射到分光透镜的第一面。[0008]以上方案中，大功率激光在所述分光透镜的第一面透射进入，大部分光经过分光 透镜的第二面透射出来后进入所述吸光散热组件，小部分光依次经过分光透镜的第二面、 第一面的反射，最终从分光透镜的第二面透射出去后汇聚于光电探测器。[0009]以上方案中，所述分光透镜是双凸透镜、平凸透镜或者平行平板的一种。[0010]以上方案中，所述吸光散热组件是能吸收光并进行散热的器件或者结构。[0011]以上方案中，所述吸光散热组件包括积分球、激光吸收锥体的一种。[0012]以上方案中，所述光电探测器为光电或光伏效应探测器。[0013]以上方案中，所述分光透镜和光电探测器之间还设置有偏振补偿元件。[0014]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点本实用新型使用透镜的反射和透射 的作用来衰减激光能量和/或功率，兼顾了光电/光伏探测器响应速度快，恢复时间短的特 点，还解决了积分球尺寸过大，加工工艺要求高等问题，是一种实用方便的大功率激光功率 /能量探测探头。本实用新型外形尺寸小；特别适用于大功率的脉冲激光探测，可以测出脉 冲波形和峰值功率。
[0015]图1为本实用新型采用双凸透镜将大功率激光进行衰减的原理示意图。[0016]图2为本实用新型采用双凸透镜将大功率激光进行衰减并加上偏振补偿元件对 探测光束进行处理的原理示意图。[0017]图3为本实用新型采用平凸透镜将大功率激光进行衰减的原理示意图。
具体实施方式
[0018]以下就本实用新型采用双凸透镜将大功率激光进行衰减的原理进行说明。[0019]参阅说明书附图1，该探测大功率激光的光探头，包括一个激光输入口 1，一块双 凸透镜2，一个吸光散热组件3，一个光电探测器4。大功率激光通过激光输入口 I接入本实 用新型光探头，经过双凸透镜2后，大部分能量被吸光散热组件3吸收，小部分经过两次反 射两次透射后汇聚于光电探测器4，光电探测器4将光信号转化为与入射光能量成正比的 电信号，该电信号可计算入射激光的功率和/或能量。[0020]作为优选实施方式，本实用新型的探测大功率激光的光探头，其激光输入口 I可 以是法兰盘，激光通过光纤导入，光纤可以固定在法兰盘上，也可以是一个窗口，准直后的 激光直接入射到分光透镜的第一面；大功率激光在分光透镜的第一面透射，大部分光经过 第二面透射后进入吸光散热组件，小部分光经过第二面反射，第一面反射，最终在第二面透 射后汇聚于光电探测器；其分光透镜可以是双凸透镜2、平凸透镜6或者平行平板，在实际 应用中可根据需要选择透镜材料、透镜半径、透镜厚度、是否镀膜，以及入射激光与透镜主 光轴的夹角度数、相对位置等；其吸光散热组件3可以是能吸收光并进行散热的器件或者 结构，比如积分球，激光吸收锥体等；其光电探测器4为光电/光伏效应探测器，可根据不同 的入射激光波长选择相适应的材质及尺寸。[0021]以下就本实用新型采用双凸透镜2将大功率激光进行衰减并加上偏振补偿元件5 对探测光束进行处理的原理进行说明。[0022]参阅图2，因为不同方向偏振的光有不同的损耗，所以基于采用双凸透镜将大功率 激光进行衰减的原理，在双凸透镜2和光电探测器4之间加上一个偏振补偿元件5，可以补 偿透镜反射或者透射带来的偏振相关性。该偏振补偿元件5可以是倾斜的玻璃平板、可旋 转的晶体或者其他结构。需要说明的是，在精度要求不高的场合，可不加偏振补偿元件5。[0023]以下就本实用新型采用平凸透镜将大功率激光进行衰减的原理进行说明。[0024]参阅说明书附图3，该探测大功率激光的光探头，包括一个激光输入口 1，一块平 凸透镜6，一个吸光散热组件3，一个光电探测器4。大功率激光通过激光输入口 I接入本实 用新型光探头，经过平凸透镜6后，大部分能量被吸光散热组件3吸收，小部分经过两次反射两次透射后汇聚于光电探测器4，光电探测器4将光信号转化为与入射光能量成正比的 电信号，该电信号可计算入射激光的功率和/或能量。[0025]以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定 本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属 于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种探测大功率激光的光探头，其特征在于，其包括激光输入口、分光透镜、吸光散热组件及光电探测器，大功率激光通过激光输入口接入，再经过分光透镜分光后，大部分能量被吸光散热组件吸收，小部分经过两次反射两次透射后汇聚于光电探测器，光电探测器将光信号转化为与入射光能量成正比的电信号，该电信号用于计算入射激光的功率和/或倉tfi。
2.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述激光输入口为法兰盘，光纤的一端固定在法兰盘上，激光通过光纤导入。
3.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述激光输入口是一个窗口，准直后的激光直接入射到分光透镜的第一面。
4.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，大功率激光在所述分光透镜的第一面透射进入，大部分光经过分光透镜的第二面透射出来后进入所述吸光散热组件，小部分光依次经过分光透镜的第二面、第一面的反射，最终从分光透镜的第二面透射出去后汇聚于光电探测器。
5.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述分光透镜是双凸透镜、平凸透镜或者平行平板的一种。
6.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述吸光散热组件是能吸收光并进行散热的器件或者结构。
7.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述吸光散热组件包括积分球、激光吸收锥体的一种。
8.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述光电探测器为光电或光伏效应探测器。
9.根据权利要求1所述的探测大功率激光的光探头，其特征在于，所述分光透镜和光电探测器之间还设置有偏振补偿元件。
专利摘要本实用新型属于激光测量技术领域，具体而言，涉及一种探测大功率激光的光探头，其不同之处在于，其包括激光输入口、分光透镜、吸光散热组件及光电探测器，大功率激光通过激光输入口接入，再经过分光透镜分光后，大部分能量被吸光散热组件吸收，小部分经过两次反射两次透射后汇聚于光电探测器，光电探测器将光信号转化为与入射光能量成正比的电信号，该电信号用于计算入射激光的功率和/或能量。本实用新型使用透镜的反射和透射的作用来衰减激光能量和/或功率，兼顾了光电/光伏探测器响应速度快，恢复时间短的特点，还解决了积分球尺寸过大，加工工艺要求高等问题，是一种实用方便的大功率激光功率/能量探测探头。
文档编号G01J11/00GK202885969SQ201220332819
公开日2013年4月17日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者吴紫薇 申请人:武汉高思光电科技有限公司