一种大功率大光斑激光功率测试系统的制作方法

1.本技术涉及激光能量测量技术领域，尤其是涉及一种大功率大光斑激光功率测试系统。


背景技术：

2.面光源具有光线柔和均匀、不伤眼、散热面大以及安装简单等特点，逐步应用于工业中，特别是作为高功率激光光源。
3.高功率激光通常指功率在1000w以上的高功率激光器发出的激光，且激光温度较高。其中，测试高功率激光功率的功率计探头口径大多为50mm，部分100mm以上。万瓦级别的功率计会有口径200mm的功率计探头。尽管如此，但对于大光斑激光光束，高激光功率计口径依旧不足以直接测量激光功率。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为大光斑激光光束与功率计口径不对应，功率计无法直接测量激光功率的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善大光斑激光光束与功率计口径不对应，无法直接测量激光功率的问题，本技术提供一种大功率大光斑激光功率测试系统。
6.本技术提供的一种大功率大光斑激光功率测试系统采用如下的技术方案：
7.一种大功率大光斑激光功率测试系统，包括光源和功率接收装置，所述功率接收装置包括光阑板、功率计、支撑组件和传动机构，所述光源设置于光阑板背离功率计一侧；所述光阑板与功率计固定连接；所述光阑板上对应功率计设置有光阑孔，光线透过所述光阑孔并照射至功率计中；所述支撑组件包括支撑块和支撑板，所述支撑块与功率计固定连接；所述传动机构包括x轴传动组件和y轴传动组件，所述x轴传动组件用于驱动支撑块运动；所述支撑板设置于x轴传动组件底部，所述支撑板底部连接y轴传动组件；所述y轴传动组件用于驱动支撑板运动。
8.通过采用上述技术方案，在功率接收装置上设置传动机构，传动机构连接于支撑组件，从而驱动与支撑块固定连接的功率计在x轴和y轴方向。当光阑孔在光源照射区域内不停移动，且透过光源将光线照射至功率计时，功率计上的示数也随着位置的移动不断改变，当功率计上的光阑孔完全经过光源照射区域后，每个位置上的对应的功率计上的示数经过累加后即为光源功率。
9.可选的，所述x轴传动组件包括第一电机、第一螺纹杆、第一驱动块、第一底板和固定设置于第一底板两侧的第一限位板，所述第一螺纹杆的一端端部同轴固定设置于第一电机的输出轴，所述第一电机带动第一螺纹杆旋转，所述第一驱动块螺纹连接于第一螺纹杆且两侧滑动卡接于第一限位板中；所述第一限位板位于第一螺纹杆两侧且与第一螺纹杆平行设置；所述第一驱动块一端与支撑块固定连接，使得x轴传动组件驱动支撑块沿着x轴方向运动。
10.通过采用上述技术方案，第一电机带动第一螺纹杆周向转动，第一螺纹杆上螺纹连接第一驱动块，第一驱动块上两侧滑动连接着第一限位板，同时，第一驱动块一端与连接功率计的支撑块固定连接，从而带动功率计只能在x轴上移动。
11.可选的，所述功率接收装置包括保护板，所述保护板设置于x轴传动组件与光源之间，所述保护板用于保护x轴传动组件，使x轴传动组件不受光源照射。
12.通过采用上述技术方案，光源为大功率激光，大功率激光发出的光线能量较为集中，光线被吸收后会转化成热量而导致被照射的部件温度升高。因此，保护板设置于x轴传动组件上方，能够挡住光源发出的光线，从而保护x轴传动组件，使其不被被大量光线照射而导致温度升高。
13.可选的，所述y轴传动组件包括第二电机、第二螺纹杆、第二驱动块、第二底板和固定设置于第二底板两侧的第二限位板，所述第二螺纹杆的一端端部同轴固定设置于第二电机的输出轴，所述第二电机带动第二螺纹杆旋转，所述第二驱动块螺纹连接于第二螺纹杆且两侧滑动卡接于第二限位板中；所述第二限位板位于第二螺纹杆两侧且与第二螺纹杆平行设置；所述第二驱动块一端与支撑板固定连接，使得y轴传动组件驱动支撑板沿着y轴方向运动。
14.通过采用上述技术方案，第二电机带动着第二螺纹杆周向旋转，第二驱动块螺纹连接于第二螺纹杆上，并且第二驱动块两侧滑动卡接于第二限位板中，从而限定了支撑板在y轴传动组件的带动下只能往y轴轴向移动。
15.可选的，所述y轴传动组件还包括导轨，所述导轨与第二螺纹杆平行设置，所述导轨和第二螺纹杆分别设置于支撑板底部两端，所述导轨上滑动连接有连接块，所述连接块与支撑板固定连接。
16.通过采用上述技术方案，在支撑板底部平行于y轴传动组件处设置导轨，导轨滑动连接于连接块上，在y轴传动组件带动支撑板在y轴方向移动时，导轨配合y轴传动组件，使支撑板快速地在y轴方向移动。
17.可选的，所述功率接收装置还包括水冷板，所述水冷板设置于x轴传动组件下方，所述水冷板用于吸收透过功率计之外的激光，使得光源发出的光线被完全吸收。
18.通过采用上述技术方案，在x轴传动组件下方设置水冷板，水冷板用于吸收透过功率计之外的激光，水冷板中设置有第三冷却通道，当激光被水冷板吸收之后光能转化为热能使得水冷板温度升高时，第三冷却通道能够降低水冷板上的温度。
19.可选的，所述光阑板上设置有遮挡区，所述功率计在光阑板上的投影位于遮挡区内。
20.通过采用上述技术方案，在光阑板上设置有遮挡区，功率计在光阑板上的投影位于遮挡区内，可以挡住光源发出的光线，防止光线被功率计吸收后转化成热量而温度升高。
21.可选的，所述光阑板上还设置有第一冷却通道，所述第一冷却通道用于进行容纳冷却液。
22.通过采用上述技术方案，光源照射至光阑板上的光线为大功率激光，能量集中，照射至光阑板后会转化成热量，使得光阑板升温，在光阑板上设置第一冷却通道，使得冷却液可以进入光阑板中，降低光阑板表面温度。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.大功率大光斑激光照射区域面积较大，在功率接收装置上设置传动机构，通过传动机构带动功率计在x轴和y轴上运动使得功率计经过激光照射区域，当功率计在某一区域停留，稳定后会记录该区域的功率，当功率计完全经过激光照射区域时，累加的功率计示数即为大功率大光斑总功率；
25.2.传动机构包括x轴传动组件、y轴传动组件和导轨，x轴传动组件驱动功率计在x轴上移动，y轴传动组件驱动功率计在y轴上运动，导轨设置平行于y轴传动组件处，配合y轴传动组件使功率计在y轴上移动更加平稳；
26.3.由于激光为大功率激光，因此激光照射出的光能量较为集中，当光能量被部件吸收后会转化成热量，使被照射部件温度升高，本技术在x轴传动组件上方设置保护板，在光阑板上设置第一冷却通道，以及在x轴传动组件下方设置水冷板，以上均通过冷却的方式改善大功率激光带来的部件温度升高的问题。
附图说明
27.图1是本技术实施例的大功率大光斑激光功率测试系统结构示意图。
28.图2是本技术实施例的大功率大光斑激光功率测试系统部分爆炸图。
29.图3是本技术实施例的光阑板的剖视图。
30.图4是本技术实施例的保护板的剖视图。
31.图5是本技术实施例的保护板的剖视图。
32.附图标记说明：1、光源；2、功率接收装置；21、光阑板；211、光阑孔；212、第一冷却通道；22、功率计；23、传动机构；231、x轴传动组件；2311、第一电机；2312、第一螺纹杆；2313、第一驱动块；2314、第一限位板；2315、第一底板；232、y轴传动组件；2321、第二电机；2322、第二螺纹杆；2323、第二驱动块；2324、第二限位板；2325、第二底板；2326、导轨；2327、连接块；24、支撑组件；241、支撑块；242、支撑板； 25、保护板；251、第二冷却通道；26、水冷板；261、第三冷却通道。
具体实施方式
33.以下结合附图1-图5对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种大功率大光斑激光功率测试系统。参照图1，大功率大光斑激光功率测试系统包括光源1和功率接收装置2，功率接收装置2用于接收光源1发出的光线，光源1被悬挂固定设置于功率接收装置2一侧。
35.功率接收装置2包括光阑板21、功率计22、传动机构23和支撑组件24，功率计22用于测试大功率大光斑激光功率，传动机构23用于驱动功率计22在不同方向进行移动。其中，光阑板21与功率计22固定连接，光源1设置于光阑板21背离功率计22一侧，光阑板21上对应于功率计22设置有光阑孔211，光阑孔211用于透过光线并使得光线能够通过光阑孔211传输至功率计22中，支撑组件24包括支撑块241和支撑板242，传动机构23包括x轴传动组件231和y轴传动组件232，支撑块241一端连接功率计22，另一端连接x轴传动组件231，x轴传动组件231驱动支撑块241沿着x轴方向运动，支撑板242设置于x轴传动组件231底部，一方面支撑x轴传动组件231，另一方面连接y轴传动组件232，y轴传动组件232驱动支撑板242沿着y轴方向运动。
36.参照图2，具体的，x轴传动组件231包括第一电机2311、第一螺纹杆2312、第一驱动块2313、第一限位板2314和第一底板2315，第一限位板2314数量为2个，且两个第一限位板2314分别固定设置于第一底板2315两侧，第一电机2311的输出轴与第一螺纹杆2312的一端端部固定连接，第一驱动块2313螺纹连接于第一螺纹杆2312，且第一驱动块2313两侧滑动卡接于第一限位板2314中，第一驱动块2313一端与支撑块241固定连接，另一端滑动连接于第一底板2315，第一限位板2314位于第一螺纹杆2312两侧且与第一螺纹杆2312平行设置。当第一电机2311驱动第一螺纹杆2312转动时，第一驱动块2313在第一螺纹杆2312的驱动以及两个第一限位板2314的限制下，带动支撑块241沿着x轴方向移动。
37.参照图2，y轴传动组件232包括第二电机2321、第二螺纹杆2322、第二驱动块2323、第二限位板2324和第二底板2325，第二限位板2324数量为2个，且两个第二限位板2324分别固定设置于第二底板2325两侧，第二螺纹杆2322的一端端部同轴固定设置于第二电机2321的输出轴，第二驱动块2323螺纹连接于第二螺纹杆2322，且第二驱动块2323两侧滑动卡接于第二限位板2324中，第二驱动块2323一端与支撑板242底部固定连接，另一端滑动连接于第二底板2325，第二限位板2324位于第二螺纹杆2322两侧且与第二螺纹杆2322平行设置。当第二电机2321驱动第二螺纹杆2322转动时，第二驱动块2323在第二螺纹杆2322的驱动以及两个第二限位板2324的限制下，带动支撑板242沿着y轴方向移动。
38.参照图2，为了使功率计22更平稳的在y轴方向上移动，y轴传动组件232还包括导轨2326和连接块2327，导轨2326与第二螺纹杆2322在同一水平面且平行设置于支撑板242底部两端，导轨2326滑动连接于连接块2327的一端，连接块2327另一端和支撑板242底部固定连接。当y轴传动组件232驱动支撑板242沿着y轴方向移动时，导轨2326也配合y轴传动组件232同步移动。
39.参照图2，进一步，由于光源1为大功率激光其发出的光线温度较高，因此为了保护光源1照射区域内的功率计22和x轴传动组件231不受光线影响，在光阑板21上设置有遮挡区，功率计22在光阑板21上的投影位于遮挡区内，在x轴传动组件231背离y轴传动组件232一侧设置保护板25，保护板25用于保护x轴传动组件231不受激光光线照射。
40.参照图3和图4，在光阑板21的内部设置第一冷却通道212，在保护板25内部设置第二冷却通道251，第一冷却通道212和第二冷却通道251均用于容纳冷却液，通过冷却液的流动降低光阑板21和保护板25受激光照射而导致表面温度过高的情况发生。
41.参照图5，在此基础上，在x轴传动组件231下方设置水冷板26，水冷板26内部设有第三冷却通道261，一方面利用水冷板26吸收透过功率计22之外的激光；另一方面，设置第三冷却通道261也能够降低因为大功率激光能量转化为热能后照射到水冷板26上的温度。
42.本技术实施例一种大功率大光斑激光功率测试系统的实施原理为：大功率大光斑激光照射的光线区域大且功率高，本技术设置支撑组件24，支撑块241上固定连接功率计22，光阑孔211将透过的光线传送至功率计22，同时设置传动机构23，通过传动机构23驱动支撑块241和支撑板242分别在x轴和y轴方向上移动，通过移动功率计22在光源1照射区域内的相对位置从而不断累加功率计22示数，当功率计22完全经过光源1照射区域后，激光功率即通过功率计22在各个区域运动并停留的示数累加得到。进一步的，为了保护光源1射射区域内的x轴传动组件231不因光线能量集中转化成热量后导致温度升高，设置了保护板25，以保护x轴传动组件231，同时保护板25内部设置了第二冷却通道251，降低保护板25温
度。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。