[发明专利]共光路激光点火及通路损耗检测装置

权利要求书

1.共光路激光点火及通路损耗检测装置，其特征在于：包括点火与检测激光源、波分复用器(3)、光纤耦合器(4)、起爆系统、数据处理系统以及标准反射器(12)，所述点火与检测激光源连接波分复用器(3)，波分复用器(3)、起爆系统、数据处理系统以及标准反射器(12)皆与光纤耦合器(4)相连接，起爆系统设置有相互连接的光纤网络(5)和起爆器(6)；

所述点火与检测激光源包括电源模块(9)、点火激光器(1)及光路检测激光器(2)，所述电源模块(9)分别供电连接点火激光器(1)及光路检测激光器(2)，点火激光器(1)和光路检测激光器(2)皆与波分复用器(3)相连接；

所述光纤耦合器(4)采用分光比为99：1的2×2光纤耦合器，设置有port1端口、port2端口、port3端口和port4端口共计4个端口，port1端口为光输入端，port2端口、port3端口和port4端口为激光输出端，经port2端口输出的激光进入到起爆系统；起爆系统对入射光进行反射，反射后的光从port2端口输入，port1端口、port3端口、port4端口输出；port3端口作为发射激光功率检测端，port4端口作为反射激光功率检测端；

所述光纤网络(5)及起爆器(6)反射率公式为：

其中，a1、a2为无光下的采样初始值，通过无光条件下采样即可得到，R为光纤网络及起爆器反射率；

n1为发射激光漏到port4端口的比例参数，可通过有发射而无反射激光条件下，收、发采样获得，即：(V4-a1)-n1(V3-a2)＝0，n1＝(V4-a1)/(V3-a2)；

n2为反射激光漏到port3端口的比例参数，可通过无发射有反向送入的激光条件下，收、发采样获得，即：

(V3-a2)-n2(V4-a1)＝0，n2＝(V3-a2)/(V4-a1)；

K为反射率比例常数，可通过标准反射率R0的光纤网络(5)和起爆器(6)获得，

K＝R0*[(V3-a2)-n2(V4-a1)]/[(V4-a1)-n1(V3-a2)]；

V3＝β1×P₃，

其中，β1为转化常数，

P₃为port3端口的光功率，P_3S＝K1×P_S为port3端口输出的发射激光功率，P_3r＝K4×P_4r为port3端口输出的反射激光功率，K1、K4为光纤耦合器(4)分光参数，P_S为port2端口输出的发射检测光功率，V3为P₃经光电二极管、运放电路转化形成的电压，V4为P₄经光电二极管、运放电路转化形成的电压；

V4＝β2×P₄，β2为转化常数，P₄＝P_4S+P_4r，P₄为port4端口的光功率，P_4S＝K2×P_3S为port4端口输出的发射激光功率，P_4r＝K3×P_r为port4端口输出的反射激光功率，K2、K3为光纤耦合器(4)分光参数，P_r为进入port2端口的反射激光功率。

2.根据权利要求1所述的共光路激光点火及通路损耗检测装置，其特征在于：所述光路检测激光器(2)与点火激光器(1)采用两种完全相互独立的不同光源，且光路检测激光器(2)的输出功率远小于点火激光器(1)的输出激光功率并低于安全阈值。

3.根据权利要求1～2任一项所述的共光路激光点火及通路损耗检测装置，其特征在于：所述光纤网络(5)的非起爆器(6)连接端和标准反射器(12)共用光纤耦合器(4)的一个端口。

4.根据权利要求3所述的共光路激光点火及通路损耗检测装置，其特征在于：所述数据处理系统设置有探测系统、功率采样模块(10)和数据处理模块(11)，所述光纤耦合器(4)通过探测系统连接功率采样模块(10)，功率采样模块(10)连接数据处理模块(11)。