[发明专利]激光功率传感器

权利要求书

1.一种传感器单元，用于检测沿光纤导引的激光的瑞利散射，所述传感器单元包括：

本体，配置有：

沿纵轴延伸的贯通沟道，

以凹轴为中心并且中断所述沟道的U形凹口，所述凹轴相对于纵轴横向延伸；以及

与凹口底部相对的，与所述U形凹口共轴并且开口进入到所述U形凹口中的通道；

光探测器，配置有终止于所述通道中的光输入窗口，所述凹口底部是弯曲的以将一定量的瑞利散射反射在位于光输入窗口中的焦点上，其中所聚焦的瑞利散射的量足以提供与参考值的偏差不大于约±3％的测量数据。

2.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述测量数据与参考值的偏差小于约±1％。

3.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述本体由从包括以下材料的组中选择的材料制成：金属、陶瓷、塑料及其组合，并且弯曲底部是不光滑的。

4.根据权利要求3所述的传感器单元，其中所述本体由金属组合物制成，所述金属组合物包括：铝基材、覆盖所述铝基材的镍层、以及涂覆在所述镍层上的金层。

5.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述光探测器可拆卸地安装在所述通道中。

6.根据权利要求1所述的传感器单元，还包括固定板，所述固定板可拆卸地耦合至所述本体、并且具有与所述通道共轴并且被所述光探测器横贯的开口。

7.根据权利要求6所述的传感器单元，还包括：位于所述本体和固定板之间的O型环，以及可拆卸地将所述固定板和本体彼此附着的多个紧固件。

8.根据权利要求7所述的传感器单元，还包括可拆卸地安装至本体的盖子，其中所述盖子和固定板配置为：使得在将所述本体耦合至所述盖子和固定板时，所述弯曲底部气密地密封以便防止所述U形凹口的内部与环境大气之间的空气流通。

9.根据权利要求8所述的传感器单元，还包括夹在相应的板和壳体的相对表面之间的密封板。

10.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述光纤是从包括以下光纤的组中选择的：单模、多模、有源和无源光纤及其组合。

11.根据权利要求10所述的传感器单元，其中沿所述光纤传播的激光具有在毫瓦与千瓦之间变化的功率。

12.一种光纤激光器系统，包括：

至少一个增益模块，配置为对沿光纤传播的激光进行放大；

光纤，耦合至所述一个增益模块的输出，并且进一步沿光路导引放大光；以及

至少一个光功率传感器组件，位于所述光路中所述一个增益模块的下游位置，并且配置为检测和测量所述放大光的瑞利散射，其中所述瑞利散射指示所述放大光的光功率，所述传感器组件包括：

保持器，配置有：沿纵轴延伸的贯通沟道；以凹轴为中心并且中断细长的沟道的U形凹口，所述凹轴相对于纵轴横向延伸；以及，与所述U形凹口的弯曲底部相对的，与所述U形凹口共轴并且开口进入到所述U形凹口中的通道；

光探测器，配置有终止于所述通道中的光输入窗口，所述弯曲底部具有曲率半径，所述曲率半径的大小使得所述底部将一定量的瑞利散射反射在位于所述光输入窗口中的焦点上，其中所聚焦的瑞利散射的量足以提供与参考值的偏差不大于约±3％的测量数据。

13.根据权利要求12所述的光纤系统，其中所述底部具有不光滑的表面，所述保持器是由从金属、陶瓷或塑料中选择的材料制成的。

14.根据权利要求12所述的光纤系统，其中所述保持器包括铝基材、所述铝基材上的镍层、以及涂覆在所述镍层上的金层。

15.根据权利要求12所述的光纤系统，还包括盖子，所述盖子可拆卸地安装到所述保持器以便气密地密封所述U形凹口，避免与环境大气的空气连通。

16.根据权利要求12所述的传感器单元，其中所述测量数据与参考值的偏差小于约±1％。

17.根据权利要求12所述的传感器单元，其中所述光纤选自包括以下光纤的组：单模、多模、有源和无源光纤及其组合。

18.根据权利要求12所述的传感器单元，其中沿所述光纤传播的激光具有在毫瓦与千瓦之间变化的功率。