[发明专利]一种高功率激光器全自动拷机测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其是一种高功率激光器全自动拷机测试系统。

背景技术

随着激光技术在激光加工行业的广泛应用，激光切割、焊接等应用技术对激光器的功率要求越来越高，为了满足工业应用对激光器产品可靠性的需求，在产品研发过程中，必须对激光器的输出功率进行长期测试，以验证产品的寿命和长期工作稳定性；在产品生产完成后，也必须对产品进行一定周期的老化测试。因此，都需要对激光器进行一定时间的拷机测试。随着人力成本的增加，激光器输出功率的不断增加，研究采用无人值守、性价比较高的自动拷机测试平台，是高功率激光器厂家所必须面临和解决的技术问题。

传统的激光器功率测试方法是，将激光器中输出的高功率激光直接注入到激光功率计中，利用激光功率计测量出激光器的输出功率，部分激光功率计还能够与电脑连接，利用电脑中安装的软件，自动记录激光器的输出功率值。

随着激光器输出功率的提高，激光功率计在测试高功率激光器的输出功率时，将面临激光功率密度逐渐增加，并接近激光功率计探测面的损伤阈值功率，可能在测试激光器的长期可靠性时，导致激光功率计被损伤的危险，从而导致测试终止。比如美国Coherent公司的PM5k激光功率计，能够测量5kW的激光功率，探测面的功率损伤密度为1kW/cm²-10kW/cm²。以长期工作时的功率损伤密度为1kW/cm²计算，当注入到功率计探测面的光斑面积为1cm²时，对应的最大功率仅1kW。

在传统的激光器中，当激光器为纯高斯形态的基模激光时，激光光斑在光斑中心的功率密度最高。高斯光束激光的半径，是指在高斯光的横截面考察，以最大振幅处为原点，振幅下降到原点处的0.36788倍，也就是1/e倍的地方，由于高斯光关于原点对称，所以1/e的地方形成一个圆，该圆的半径，就是光斑在此横截面的半径。如图2所示。

从图中可以看出，基模高斯分布的激光的中心处的功率密度是光斑直径边缘处的e²，即为7.38倍。当用激光功率计测量时，激光光斑中心处的功率密度最大。当激光器的功率较低时，不容易达到激光功率计的损伤阈值，或者使用量程更大的功率计，也不会导致测试成本的增大。但是高功率激光测试时，更容易接近激光功率计的损伤阈值功率，导致功率计被损坏。

另一方面，随着激光器的功率增加，需要为激光器和直接测试的激光功率计配置水冷机，以及需要较大的供电和功耗，可能导致漏水、火灾等隐患。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种高功率激光器全自动拷机测试系统。

本发明的技术方案是：一种高功率激光器全自动拷机测试系统，包括电脑、功率计A、功率计B、吸收斗A、吸收斗B、分光片A、分光片B、激光器、激光器输出口、切断电路、水冷机、配电箱、监控器、湿度传感器、光电探测器、烟感传感器和网络模块，所述电脑与功率计A、功率计B连接，在所述分光片A和分光片B的后面分别设有吸收斗A和吸收斗B，所述光电探测器通过切断电路与激光器连接，所述激光器上设有激光输出口，所述激光器与水冷机连接，所述监控器分别与湿度传感器、烟感传感器和网络模块连接，所述配电箱分别与监控器、激光器和吸收斗A连接。

进一步的，所述光电探测器对准功率计B的探头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决高功率激光测试时，激光功率计容易被高功率损伤的风险，同时能够监控水、电等可能引发的额外灾害，从而实现全自动的测试系统。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为高斯光束在光斑径向的振幅分布图。

图3为本发明的切断电路的电路示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。