激光功率监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光工艺应用领域，具体涉及一种激光功率监测装置，用于实时监控高功率二氧化碳激光器的输出功率。
【背景技术】
[0002]激光功率的大小是激光工艺参数的重要指标，只有合适的激光功率才能保障激光器和光路系统长时间稳定工作，同时也是实现最佳加工质量的决定因素。如图1所示，现有常用的激光功率监测装置包括热敏传感器和控制单元(图中未示)。激光器的谐振腔发出激光，经过尾镜透射出0.5%甚至更低功率的激光束，照在热敏传感器上，引起热敏传感器温度的变化，并转换成电信号；控制单元接收电信号，并进行标定；最后，对外显示监测到的激光器实际输出功率。
[0003]上述现有方案中所采用的热敏传感器响应时间较长、反应不灵敏、不能及时反馈激光器实际输出功率，以致激光设备进行穿孔以及尖角切割时的加工质量无法达到预期的效果。而光敏传感器具有响应时间短的优势，但是功率阈值极低，不能承受瓦级激光的照射，无法得到应用和推广。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种激光功率监测装置，满足激光加工行业对激光器输出功率快速实时反馈的要求。
[0005]本发明实施例的技术方案是这样的:
[0006]一种激光功率监测装置，用于实时监控高功率二氧化碳激光器的输出功率，其设置在尾镜透射过激光的一侧，并且位于激光传播的路径上，其包括控制单元、吸收体、漫反射体和至少一个光敏传感器；所述控制单元与吸收体、漫反射体和光敏传感器进行电信号连接；所述吸收体与所述尾镜相对，其上开设有第一通光孔；所述漫反射体设置在所述吸收体出光的一侧，并且两者之间存在一个让激光进行反射的空间；所述漫反射体上开设有一个接线孔和至少一个第二通光孔；所述光敏传感器设置在所述漫反射体出光的一侧，并且与所述第二通光孔相对应，其靠近所述第二通光孔的一端开设有采光孔。
[0007]进一步说明，所述第一通光孔为圆台状，其横截面呈梯形，其靠近所述尾镜一端的孔径大于激光束的直径，其靠近所述漫反射体一端的孔径小于激光束的直径。
[0008]进一步说明，所述吸收体靠近所述尾镜一端为普通加工面，所述第一通光孔内壁以及所述吸收体靠近所述漫反射体一端均为光滑表面。
[0009]进一步说明，所述吸收体通入有循环流动的冷却水进行散热。
[0010]进一步说明，所述漫反射体与所述吸收体相对的一面为经过磨砂加工的漫反射面。
[0011]进一步说明，所述漫反射体边缘通过导热模块与所述吸收体固定在一起。
[0012]进一步说明，所述吸收体与漫反射体均为铝合金材料加工而成。
[0013]进一步说明，所述第二通光孔设置在激光直射的范围之外。
[0014]进一步说明，所述第二通光孔的孔径小于所述第一通光孔靠近漫反射体一端的孔径。
[0015]进一步说明，所述光敏传感器有多个，均匀分布，而且为并联的布局结构。
[0016]本发明所提供的激光功率监测装置带来的有益效果是:从尾镜透射出的激光在经过吸收体和漫反射体时会被反射和吸收，使得激光能量衰减到光敏传感器的功率阈值范围内，避免因为激光功率过高而损坏光敏传感器，充分发挥光敏传感器响应时间短的优势，满足激光加工行业对高功率二氧化碳激光器输出功率快速实时反馈的要求。
【附图说明】
[0017]图1是现有激光功率监测装置的结构示意图；
[0018]图2是本发明实施例所提供的激光功率监测装置的结构示意图；
[0019]图3是图2所示实施例中吸收体的结构示意图；
[0020]图4是激光经过吸收体和漫反射体时的示意图；
[0021]图5是图2所示实施例中漫反射体的结构示意图；
[0022]图6是激光经过第二通光孔到达光敏传感器的示意图。
[0023]附图标记说明:1-吸收体、2-漫反射体、3-光敏传感器、11-第一通光孔、12-吸收体靠近尾镜的一端、13-吸收体靠近漫反射体的一端、21-第二通光孔、22-漫反射体与吸收体相对的一端、23-接线孔、31-米光孔、111-第一通光孔的内壁
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]本发明实施例提供一种激光功率监测装置，适用于波长为10.6 μπι的二氧化碳激光器。该激光功率监测装置设在尾镜透射过激光的一侧，并且位于激光传播的路径上。
[0026]如图2所示，该激光功率监测装置包括控制单元(图中未示)、吸收体1、漫反射体2和光敏传感器3。具体而言，控制单元与吸收体1、漫反射体2和光敏传感器3进行电信号连接；吸收体I与尾镜相对，其上开设有第一通光孔11 ;漫反射体2设置在吸收体I出光的一侧，并且两者之间存在一个让激光进行反射的空间；漫反射体2上开设有接线孔(图中未示)和第二通光孔21 ;光敏传感器3设置在漫反射体2出光的一侧，并且与第二通光孔21相对应，其靠近第二通光孔21的一端开设有采光孔(图中未标)。
[0027]如图3所示，第一通光孔11为圆台状，其横截面呈梯形，其靠近尾镜一端的孔径D大于激光束的直径，其靠近漫反射体2 —端的孔径d小于激光束的直径。这样，从尾镜透射出来的激光在经过吸收体I的时候，一部分会被吸收体I直接吸收或反射，另一部分则通过第一通光孔11到达漫反射体2的表面。
[0028]在本实施例中，吸收体I靠近尾镜的一端12为普通加工面，第一通光孔11的内壁111以及吸收体I靠近漫反射体2的一端13均为光滑表面。激光照在光滑表面上可以进行多次反射，有利于吸收体I吸收更多的激光。
[0029]在本实施例中，吸收体I通入有循环流动的冷却水，带走吸收体I由于吸收激光而产生的热量，保证激光功率监测装置的可靠性和稳定性。
[0030]如图4所示，漫反射体2