[发明专利]激光能量检测系统及检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种激光能量检测系统，同时还涉及一种激光能量检测方法。

【背景技术】

近几年，随着工业加工应用的激光器不断开发，简单的基频激光器已经远远不能满足种类繁多的材料加工的应用。随着绿光及紫外激光器的研发成功，已经逐渐有相应的激光切割、激光打标以及其他激光精细加工设备相继面世。

在激光应用系统中，需要控制工作激光的能量，如果输出激光能量比较低，需要判断是外部输入能量还是系统中的放大器出了问题。在大型复杂激光系统中，各光学元件排布紧密，在放大器前到耦合头之间没有足够的空间位置放置能量计的探头。要判断光纤外部输入的能量是否过低，只能将光纤拆下测量外部输入能量。一旦将光纤拆下再进行安装，需要重新调节光纤端面和耦合头透镜之间的距离和角度，距离不合适都将导致外部输入激光的能量损耗变大。这种方法既费时费力，测量效果还不够精确，影响实际使用效果。

【发明内容】

本发明解决激光能量检测系统复杂、占用空间位置大的技术问题是提供一种结构简单、紧凑的激光能量检测系统以及激光能量检测方法。

本发明为解决技术问题而采用的技术方案是：

一种激光能量检测系统，包括旋光器、偏振光分束器和光导器，所述旋光器用于接受外部输入激光并控制外部输入激光的偏振态，所述偏振光分束器用于将所述旋光器输出的外部输入激光分解为偏振态相异的工作激光和检测激光，所述光导器用于导出所述检测激光，通过测量所述光导器导出的检测激光的能量强度来测定所述工作激光的能量强度。

进一步地，所述偏振光分束器包括第一端口、第二端口、第三端口，所述第一端口用于从所述旋光器输入偏振态激光，所述第二端口和所述第三端口分别输出偏振方向相互垂直的工作激光和检测激光。

进一步地，所述光导器为光导棱镜，包括第一端口和第二端口，所述光导棱镜的第一端口用于从所述偏振光分束器的第三端口导出检测激光，并通过光导棱镜的第二端口导出检测激光。

进一步地，所述光导棱镜为等边直角棱镜，其第一端口和第二端口分别设置所述等边直角棱镜的二直角面上，其斜面用于全反射检测激光，并从所述第二端口出射。

进一步地，所述光导器的第一端口所在的直角面贴合于所述偏振光分束器的第三端口所在的端面。

进一步地，所述激光能量检测系统进一步包括激光能量测量装置，用于测量所述光导器导出的检测激光的能量。

进一步地，所述检测激光的能量小于所述外部输入激光能量的1％。

进一步地，所述工作激光的实时能量满足方程：I_E＝I₀*I/I₁，其中，I_E为工作激光的实时能量，I₀为外部输入激光的初始能量，I为检测激光实时能量，I₁为检测激光的初始能量。

一种激光能量检测方法，包括步骤：

通过激光能量测量装置测量外部输入激光的初始能量；

通过旋光器调整外部输入激光的偏振态；

通过偏振光分束器分解外部输入激光为检测激光和工作激光；

通过光导器导出检测激光；

通过激光能量测量装置测量导出的检测激光的初始能量和实时能量；

根据外部输入激光的初始能量、检测激光的初始能量和实时能量，得到工作激光的实时能量。

进一步地，所述工作激光的实时能量满足方程：I_E＝I₀*I/I₁，其中，I_E为工作激光的实时能量，I₀为外部输入激光的初始能量，I为检测激光实时能量，I₁为检测激光的初始能量。

相较于现有技术，本发明的重点在于在利用所述偏振光分束器的分光特性，配合所述旋光器的旋光作用，从外部输入激光中分解出能量很低的检测激光，既不影响进入放大器的激光能量，又能通过检测所述检测激光的能量来检测出实际进入放大器的工作激光的能量，并且可以达到实时检测的功能，又不需要拆卸保偏光纤或耦合接口，避免了拆卸光学元件对外部输入激光能量的损耗或影响光学元件的精度。所述激光能量检测方法具有快捷方便、操作简单的有益效果。同时，在激光能量检测系统中避免了在耦合接口与放大器之间设置更多的检测装置，达到了节省空间、降低成本的作用。

【附图说明】

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：