[发明专利]用于纤维耦合式高功率激光源的眼部安全联锁装置

权利要求书

1.一种激光关闭安全系统，包括：

分束装置，所述分束装置沿光信号路径定位在激光源的输出端处，用于截取从所述激光源输出的光学光束，并引导输出的所述光学光束的第一小部分远离所述光信号路径，并使所述光学光束的第二大部分沿所述光信号路径通过并进入相关联的光传输纤维；

第一监测光电二极管，所述第一监测光电二极管被设置为接收所述光学光束的由所述分束装置重新定向的所述第一小部分，并基于所述光学光束的发射功率由所述第一小部分产生基准光电流；

第二监测光电二极管，所述第二监测光电二极管被设置为接收从所述相关联的光传输纤维入射的任何反射光束，其中背向反射光束指示沿所述相关联的光传输纤维的连续性损失，所述第二监测光电二极管产生与所述背向反射光束的功率电平相称的电平的光电流；以及

控制模块，所述控制模块响应于所述第一监测光电二极管的光电流输出和所述第二监测光电二极管的光电流输出，并由此基于光电流的值产生用于关闭所述激光源的控制信号。

2.根据权利要求1所述的激光关闭安全系统，其中，所述控制模块包括比值产生器，所述比值产生器用于计算所述第二监测光电二极管的所述光电流输出与所述第一监测光电二极管的所述光电流输出的比值R，当所述比值R超过预定值时，所述控制模块产生关闭控制信号。

3.根据权利要求2所述的激光关闭安全系统，其中，所述控制模块还包括：

存储元件，所述存储元件用于存储确定的阈值Y_th；以及

比较器，所述比较器响应于所述比值产生器和所述存储元件，当RY_th时提供输出的所述关闭控制信号。

4.根据权利要求3所述的激光关闭安全系统，其中，所述确定的阈值是存储在所述存储元件中的固定值。

5.根据权利要求3所述的激光关闭安全系统，其中，存储在所述存储元件中的所述确定的阈值能够根据需要更新。

6.根据权利要求1所述的激光关闭安全系统，其中，所述分束元件包括部分反射镜。

7.根据权利要求6所述的激光关闭安全系统，其中，所述部分反射镜被配置成将不超过10％的输出光束能量重新定向到所述第一监测光电二极管中。

8.根据权利要求6所述的激光关闭安全系统，其中，所述部分反射镜被配置成将不超过1％的输出光束能量重新定向到所述第一监测光电二极管中。

9.根据权利要求1所述的激光关闭安全系统，其中，所述系统还包括在所述第一监测光电二极管的输出端和所述激光源之间的自动功率控制信号路径，所述自动功率控制信号路径用于当所述第一监测光电二极管的所述光电流输出超过定义的过量功率值时向所述激光源发射锁定信号。

10.根据权利要求1所述的激光关闭安全系统，其中，所述连续性损失与所述光传输纤维的断裂相关联。

11.根据权利要求1所述的激光关闭安全系统，其中，所述连续性损失与所述光传输纤维和连接器元件之间的断开相关联。

12.一种通过在激光发射器源处执行监测功能来监测光传输纤维是否存在能够释放有害辐射的中断的方法，所述方法包括以下步骤：

确定与有害辐射的启动相关联的背向反射功率阈值Y_th；

在所述激光发射器源处的第一监测光电二极管中测量由所述激光器产生的输出光束的外耦合部分；

在所述激光发射器源处的第二监测光电二极管中测量沿所述光传输纤维返回到所述激光发射器源的背向反射光束；

将所述背向反射光束中的功率与所述发射光束的所述外耦合部分中的功率进行比较，以产生比值R；以及

当RY_th时，向所述激光发射器源内的激光二极管发射“关断”信号。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

将所述发射光束的由所述第一光电二极管测量的所述外耦合部分中的功率与APC阈值进行比较；以及

当所测量的外耦合功率大于所述APC阈值时，向所述激光发射器源内的所述激光二极管发射“关断”信号。