[发明专利]束外激光功率、能量测量法

说明书

本发明涉及激光束功率、能量的测量方法。

现在所有的激光功率、能量的测量都是对激光束进行直接测量，即把测量仪器(探头)置于激光束的通路中，让激光直接照射在测量仪器的探头上，采取全部或部分激光进行测量，用这种方法来测量能量较低的激光是可行的，但对大功率，强激光的测量存在很大的难度和不便。如一般的激光接收器件在大功率照射下很易破坏；测量时会阻挡全部或一部分激光的通过，切断了光束，不易实现监测。

本发明的目的在于提供一种不切断光束且快速准确测量大功率强激光的功率、能量的方法。

本发明的技术方案如下：

激光的绝大部分能量是集中在激光束上，但在激光束的外围还存在能量较小的由激光束辐射出来的杂散光，这部分辐射出来的杂散光与激光束本身的功率、能量存在线性函数关系，因此利用这一特征可在激光束外测量杂散光的功率、能量，然后利用线性函数关系校正实际的激光束全部的功率、能量。

测量时使用的激光接收器(即探头)可选用高灵敏度快响应的光电型器件，-或热释电器件，或光电导器件、薄膜式热电堆等，也可几件组合起来使用，将它放在激光束外的一定位置上(对着光束的一定角度上)，并封装在前后开口(窗口)，仅能通过光束直径，其他光被严密遮住的暗盒-环境杂散光屏蔽盒内(背景光可以清零或用标准校正)，测出激光束杂散光的功率，能量，算出激光束的总功率，能量。计算过程可由电子线路完成，然后用标准功率计校正。空气中的粉尘，水蒸气的含量发生变化，它会对杂散光的功率，能量的测量产生影响，因此必须对这些因素造成的影响对测量值修正，如激光模式有较大变化时，也会影响测量值。特别是在激光束漂移时(束位不稳定)也会带来影响，束外探测器位置应安置在朝向暗盒窗口的固定位置上。

如测量现场的背景杂散光源是稳定的，则可采用背景清零的方法进行测量，可不使用环境杂散光屏蔽盒。

本发明的附图如下：

附图1为束外探测器结构示意图。

附图2为消光器(筒)示意图。

图中，1为激光束，2为环境杂散光屏蔽盒，3为安置在屏蔽盒内的探测仪器，4为消除光束以外的杂散光消光筒，5为消光螺纹或系列光栏环(黑色)。

本发明的实施例1为：用光电型器件制成激光功率，能量测量仪的探头，将其置于激光束外侧，朝向光束固定其位置和角度，测出激光束杂散光的功率，能量，再用标准功率能量计校正，就得到正确的激光束功率，能量。当测出光初始信号和终止信号，就可确定激光重复脉冲频率，将探测器和示波器相连，可得到光脉冲波形。将测到的脉冲波形和脉冲时间进行计算，就可得到激光束的峰值功率；

实施例2为：将上述的测试仪与单板机相连，则能完成一机多参量测量，即：功率、能量、光脉中频率、光波形、光脉冲时间、峰值功率。

本发明具有下列特点：1)可测任何强度的激光束的功率、能量等多种参量；2)因为在束外测量，对光束本身无任何影响，可实现对激光束的随时监测；3)反应快；4)仪器小巧轻便，使用安全，寿命长，不会被光束烧毁。