[发明专利]一种内嵌式激光参数综合自诊断系统及其工作流程

说明书

本发明公开了一种内嵌式激光参数综合自诊断系统及其工作流程，涉及激光器诊断领域，要解决的是现有激光器诊断设备的问题。本产品包括腔体，所述腔体上设置有入射窗口，腔体内部安装有电荷耦合器件、第一衰减片、第三反射镜、第二反射镜、凸透镜、可饱和吸收体、第一光电二极管、第一反射镜、第二光电二极管、四象限探测器和第二衰减片。本产品自成一体，内部具有专用的测量光路、测量仪器、测控电路和输入输出接口，具备与待测激光器对接整合的功能；本产品具有实时测量、快速测量、多参数同时测量、数据统一汇总的特点，有自动完成测量、诊断、输出诊断结果的能力，可以实现激光器自主测量和判断其各项光学参数指标，完成在线式自动闭环监测。

技术领域

本发明涉及激光器诊断领域，具体是一种内嵌式激光参数综合自诊断系统。

背景技术

激光器作为一种人造的高亮度、高相干性光源，已广泛应用于科学研究、工业生产、医疗、国防等诸多领域，根据用途的不同，对激光器的光学参数的要求也不尽相同。评价激光基本性能的参数包括平均功率、波长、能量、光束质量、脉冲重复频率、脉冲宽度、偏振度等等，一台激光器的实用价值是这些参数综合表现所决定的，单一突出某一项参数并不能满足实际应用的要求。例如对于工业加工应用，激光束的强度特性和空间分布特性都决定了激光加工的效果，因而加工用激光器的功率、能量、光束质量等几项参数就尤为重要，是每个工业用户最关注的指标，且缺一不可。

当前市场的激光器产品所附的测试报告中都详尽罗列了激光器的出厂检测参数，这些参数虽能反映出该激光器的基本性能，但激光器本身复杂的内部结构决定了激光参数的不确定性和易变性，所以激光器用户往往要在激光器购进后自行对激光器所有参数进行复查，以检验该激光器产品在投入使用前的确定参数。即使激光器投入使用之后，用户也要定期测量其所关心的激光参数，确保投射到生产线或科研平台上的激光束达到预设指标。激光器作为一种工具，使用者对其复检、标定已成为一种标准工作程序，但激光器不同于机械或电气工具，其不同参数的测量需使用不同的专用测量设备，这些测量设备价格昂贵，且测量过程需搭建测量光路，测量光路的搭建有一套专业的方法，普通操作工未经培训是无法完成这些测量任务的；一套复杂测量光路的搭建不仅耗时，还要求有足够大面积的刚性平面作为光路传播区域，对于使用激光器的工业生产线而言，一般无法容忍激光器这种生产工具的长时间停工复检。可见，对激光器综合参数快速自检与激光参数检测复杂性之间的矛盾是制约激光器规模化应用的一个重要限制因素，也是普通民营企业对激光器这种高精尖生产工具望而却步的一个原因。

虽然目前激光器附件市场已有成熟的各类测量设备，但都是针对单一参数的专用测量仪器，且主要设计为实验室环境使用，并不适合工业生产现场使用；专业的激光器应用实验室必须耗巨资配备这些测量仪器，搭建专用的测量平台，才可以实现对一台激光器各项参数指标的综合测量，诊断激光器性能的变化。激光器实际用户迫切希望所购激光器能够自行诊断其运行状态，告知用户各项光学参数指标的实时数据，实现用户的对激光器状态一目了然、实时掌控，免去着手维护激光器的繁琐工作，集中精力于其应用工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内嵌式激光参数综合自诊断系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种内嵌式激光参数综合自诊断系统，包括腔体，所述腔体上设置有入射窗口，腔体内部安装有电荷耦合器件、第一衰减片、第三反射镜、第二反射镜、凸透镜、可饱和吸收体、第一光电二极管、第一反射镜、第二光电二极管、四象限探测器和第二衰减片，入射窗口、第一反射镜和第二光电二极管配合使用，第二反射镜、第二衰减片、凸透镜、可饱和吸收体以及第一光电二极管配合使用，第三反射镜、第一衰减片和电荷耦合器件配合使用，四象限探测器与第三反射镜配合使用，入射窗口与激光器的分光输出口对接，第一光电二极管和第二光电二极管均与信号处理电路相连。

作为本发明进一步的方案：入射窗口采用光学平面玻璃并且表面镶嵌有增透膜，可以对待测激光波段具有不低于99.5%的透过率。