一种光纤激光器的故障检测方法和装置的制造方法

文档序号:10532570阅读:411来源:国知局
一种光纤激光器的故障检测方法和装置的制造方法
【专利摘要】本申请实施例提供了一种光纤激光器的故障检测方法,其中,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述方法包括:当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常;开启所述可见光激光器;检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光;根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。本申请实施例通过直接检测是否有可见光来判断激光器的故障原因,无需对将光纤激光器的元件拆开来分析故障原因,使得对光纤激光器的维护更加直观、简便。
【专利说明】
一种光纤激光器的故障检测方法和装置
技术领域
[0001]本申请涉及激光器技术领域,特别是涉及一种光纤激光器的故障检测方法和一种光纤激光器的故障检测装置。
【背景技术】
[0002]自从光纤激光器问世后,高功率光纤激光器成为激光领域最为活跃的研究方向之一。随着新型栗浦技术的采用和大功率半导体激光器制造工业的进一步发展成熟,光纤激光器得到了飞速发展。
[0003]光纤激光器的光路全部由光纤和光纤元件构成,光纤和光纤元件之间采用光纤熔接技术连接,光路一旦完成,即形成一个整体。
[0004]目前大部分光纤激光器的可维护性低,例如一台光纤激光器中光路不出光或者其中哪个器件坏了不能快速的查找出来。一般都要将光路中的元件逐个拆开来分析。这样的维护方式需要大量耗费维护人员的时间会和操作量。

【发明内容】

[0005]鉴于上述问题,提出了本申请实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种光纤激光器的故障检测方法和相应的一种光纤激光器的故障检测装置。
[0006]为了解决上述问题,本申请实施例公开了一种光纤激光器的故障检测方法,其中,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述方法包括:
[0007]当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常;
[0008]开启所述可见光激光器;
[0009]检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光;
[0010]根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。
[0011]优选的,所述检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光的步骤包括:
[0012]从所述可见光激光器的输出端起,调用外置的可见光检测装置逐个检测所述其它光路器件的两端,以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光。
[0013]优选的,所述根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常的步骤包括:
[0014]当光路器件的输入端检测到可见光,输出端检测不到可见光时,判断该光路器件异常。
[0015]优选的,所述根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常的步骤还包括:
[0016]当光纤出现异常的可见光亮点时,判断该光纤异常。
[0017]优选的,所述光纤激光器还包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。
[0018]优选的,所述可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。
[0019]同时,本申请还公开了一种光纤激光器的故障检测装置,其中,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述装置包括:
[0020]第一检测模块,用于当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常;
[0021 ]开启模块,用于开启所述可见光激光器;
[0022]第二检测模块,用于检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光;
[0023]判断模块,用于根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。
[0024]优选的,所述第二检测模块包括:
[0025]调用检测子模块,用于从所述可见光激光器的输出端起,调用外置的可见光检测装置逐个检测所述其它光路器件的两端,以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光。
[0026]优选的,所述判断模块包括:
[0027]第一判断子模块,用于当光路器件的输入端检测到可见光,输出端检测不到可见光时,判断该光路器件异常。
[0028]优选的,所述判断模块还包括:
[0029]第二判断子模块,用于当光纤出现异常的可见光亮点时,判断该光纤异常。
[0030]优选的,所述光纤激光器还包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。
[0031]优选的,所述可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。
[0032]本申请实施例包括以下优点:
[0033]本申请实施例在光纤激光器的种子激光源后熔接一个可见光激光器,通过检测各个光路器件以及各段光纤中是否有可见光激光器发出的可见光,来检测是哪一部分出现异常。本申请实施例通过直接检测是否有可见光来判断激光器的故障原因,无需对将光纤激光器的元件拆开来分析故障原因,使得对光纤激光器的维护更加直观、简便。
【附图说明】
[0034]图1是本申请的一种光纤激光器的故障检测方法实施例1的步骤流程图;
[0035]图2是本申请的一种光纤激光器的故障检测方法实施例2的步骤流程图;
[0036]图3是本申请实施例中检测结果判断其它光路器件以及各段光纤是否异常的步骤流程图;
[0037]图4是本申请实施例中一种检测光纤激光器的故障示意图;
[0038]图5是本申请的一种光纤激光器的故障检测装置实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0039]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和【具体实施方式】对本申请作进一步详细的说明。
[0040]本申请实施例的核心构思之一在于,本申请实施例在光纤激光器的种子激光源后熔接一个可见光激光器,通过检测各个光路器件以及各段光纤中是否有可见光激光器发出的可见光,来检测是哪一部分出现异常。
[0041]参照图1,示出了本申请的一种光纤激光器的故障检测方法实施例1的步骤流程图,其中,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述方法具体可以包括如下步骤:
[0042]步骤101,当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常;
[0043]在本实施例中,光纤激光器为MOPA光纤激光器,其通常包括:种子激光源、一级放大光路、二级放大光路。一级放大光路、二级放大光路通常包括:栗浦、合束器、有源光纤和隔离器。其它光路器件是指除了种子激光源和可见光激光器之外的其他的光路器件。具体的,其它光路器件包括组成一级放大光路的光路器件和二级放大光路的光路器件。
[0044]光纤激光器是否故障,可以通过检测光纤激光器的输出功率来确定,当检测到输出功率低于正常范围时,就认为光纤激光器出现异常。当功率检测装置没有检测到激光功率时,发出故障信号。
[0045]当光纤激光器故障时,可以首先检测种子激光源是否出现异常。检测种子激光源是否异常的步骤可以为:首先,使光纤激光器上电。光纤激光器上电时,种子激光源发出低于工作功率的低功率激光,放大光路中的栗浦、有源光纤都不工作。调用感光片在种子激光源的输出端检测是否有种子激光源发出的低功率激光。若有,则判断种子激光源正常;若没有,则判断种子激光源异常。
[0046]步骤102,开启所述可见光激光器;
[0047]在本申请实施例中,可见光激光器设置在种子激光源与一级放大光路之间,具体的,可见光激光器的输出尾纤与种子激光源的输出尾纤,通过纤芯对准纤芯的方式熔接在一起,即种子激光源之后的光路中既可以传输种子激光源发出的激光,又可以传输可见光激光器发出的可见光。
[0048]作为本申请实施例的一种优选示例,所述可见光激光器为红光激光器,红光激光器具有价格便宜、工艺成熟、易于辨别、对人眼伤害小等优点,因此,适用于作为可见光光源。当然,还可以采用其它波段的可见光激光器,例如:绿光激光器,本申请对此不作限定。
[0049]由于部分可见光激光器对电路中出现的过冲、纹波比较敏感。因此,在本申请实施例的一种优选示例中,光纤激光器还可以包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。
[0050]进一步的,部分可见光激光器对回光比较敏感,因此,在本申请实施例的一种优选示例中,在可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。
[0051]步骤103,检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光;
[0052]在开启可见光激光器后,检测种子激光源之后的光路中的其他光路器件的输入尾纤和输出尾纤是否有可见光;检测各个其他光路器件之间连接的光纤是否有可见光。
[0053]步骤104,根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。
[0054]根据检测的结果,判断是光路中的其他光路器件的异常,还是连接光路器件的光纤异常。
[0055]本申请实施例在光纤激光器的种子激光源后熔接一个可见光激光器,通过检测各个光路器件以及各段光纤中是否有可见光激光器发出的可见光,来检测是哪一部分出现异常。本申请实施例通过直接检测是否有可见光来判断激光器的故障原因,无需对将光纤激光器的元件拆开来分析故障原因,使得对光纤激光器的维护更加直观、简便。
[0056]参照图2,示出了本申请的一种光纤激光器的故障检测方法实施例2的步骤流程图,其中,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述方法具体可以包括如下步骤:
[0057]步骤201,当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常;
[0058]在本申请实施例的一种优选示例中,光纤激光器还可以包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。
[0059]进一步的,部分可见光激光器对回光比较敏感,因此,在本申请实施例的一种优选示例中,在可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。
[0060]步骤202,开启所述可见光激光器;
[0061]步骤203,从所述可见光激光器的输出端起,调用外置的可见光检测装置逐个检测所述其它光路器件的两端,以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光;
[0062]在开启可见光激光器后,通过调用外置的可见光检测装置来光路中的其他光路器件的输入尾纤和输出尾纤是否有可见光;检测各个其他光路器件之间连接的光纤是否有可见光。外置的可见光检测装置具体可以是具有感光监测功能的摄像头。例如,若可见光激光器是红光激光器时,则调用具有红外感光监测功能的摄像头。
[0063]步骤204,根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。
[0064]参照图3,示出了本申请实施例中检测结果判断其它光路器件以及各段光纤是否异常的步骤流程图。作为本申请实施例的一种优选示例,所述根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常的步骤具体可以包括如下子步骤:
[0065]子步骤Sll,当光路器件的输入端检测到可见光,输出端检测不到可见光时,判断该光路器件异常。
[0066]例如,在隔离器的输入端尾纤可以检测到可见光而在输出端尾纤检测不到光路器件,则可以判定该隔离器的损耗很大,出现异常。
[0067]子步骤S12,当光纤出现异常的可见光亮点时,判断该光纤异常。
[0068]例如,如果观察到有源光纤有异常的可见光亮点,则说明该有源光纤有亮点或者已经断点。
[0069]参照图4,示出了本申请实施例中一种检测光纤激光器的故障示意图。在本示例中,光纤激光器为M0PA(Master Oscillator Power-Amplifier,主控振荡器的功率放大器)光纤激光器;具体包括:种子激光源41、红光激光器42、种子源隔离器43、一级放大光路44,二级放大光路45;—级放大光路44具体可以包括:一级合束器441、有源光纤442、一级隔离器443、一级栗浦源444; 二级放大光路45具体可以包括:二级合束器451、有源光纤452、二级隔离器453、二级栗浦源454。
[0070]通常二级放大光路45和种子激光源41比较容易出现异常。
[0071 ]首先,使光纤激光器上电,使种子激光源41发出低于工作功率的低功率激光。调用感光片在种子激光源41的输出端检测是否有激光。若有,则判断种子激光源41正常;若没有,则判断种子激光源41异常。
[0072]如果检测到种子激光源41没有异常,但开启光纤激光器时,仍然没有检测到相应的功率输出。这时可以先使用带红外感光监测功能的摄像头检测检测种子源隔离器43毛细管尾部的两端是否有相应的红色光,接着再判断一级合束器441毛细管尾部的两端是否有相应的红色光,然后逐个器件的判断光路中是哪一个器件异常还是哪一段光纤异常。
[0073]再如,如果种子激光源41有光,二级合束器451、有源光纤452、二级隔离器453均正常但是二级放大光路45没输出功率,这时可以用带红外感光监测功能的摄像头检测二级栗浦源454的壳体是否有红色光,如果没有那就可以断定二级栗浦源454异常,进而对其采取相应的解决措施。
[0074]需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。
[0075]参照图5,示出了本申请的一种光纤激光器的故障检测装置实施例的结构框图,其中,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述装置具体可以包括如下模块:
[0076]第一检测模块51,用于当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常;
[0077]开启模块52,用于开启所述可见光激光器;
[0078]第二检测模块53,用于检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光;
[0079]判断模块54,用于根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。
[0080]作为本申请实施例的一种优选示例,所述第二检测模块53可以进一步包括:
[0081]调用检测子模块,用于从所述可见光激光器的输出端起,调用外置的可见光检测装置逐个检测所述其它光路器件的两端,以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光。[0082 ]作为本申请实施例的一种优选示例,所述判断模块54可以进一步包括:
[0083]第一判断子模块,用于当光路器件的输入端检测到可见光,输出端检测不到可见光时,判断该光路器件异常。
[0084]作为本申请实施例的一种优选示例,所述判断模块54还可以还进一步包括:
[0085]第二判断子模块,用于当光纤出现异常的可见光亮点时,判断该光纤异常。
[0086]作为本申请实施例的一种优选示例,所述光纤激光器还包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。
[0087]作为本申请实施例的一种优选示例,所述可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。
[0088]对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0089]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0090]本领域内的技术人员应明白,本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0091]本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0092]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0093]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0094]尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
[0095]最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0096]以上对本申请所提供的一种光纤激光器的故障检测方法和一种光纤激光器的故障检测装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
【主权项】
1.一种光纤激光器的故障检测方法,其特征在于,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述方法包括: 当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常; 开启所述可见光激光器; 检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光; 根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光的步骤包括: 从所述可见光激光器的输出端起,调用外置的可见光检测装置逐个检测所述其它光路器件的两端,以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常的步骤包括: 当光路器件的输入端检测到可见光,输出端检测不到可见光时,判断该光路器件异常。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常的步骤还包括: 当光纤出现异常的可见光亮点时,判断该光纤异常。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光纤激光器还包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。7.一种光纤激光器的故障检测装置,其特征在于,所述光纤激光器包括:种子激光源、与所述种子激光源的输出尾纤纤芯熔接的可见光激光器,以及,其它光路器件;所述装置包括: 第一检测模块,用于当接收到所述光纤激光器的故障信号时,检测所述种子激光源是否异常; 开启模块,用于开启所述可见光激光器; 第二检测模块,用于检测所述其它光路器件的两端、以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光; 判断模块,用于根据检测结果,判断所述其它光路器件以及所述各段光纤是否异常。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第二检测模块包括: 调用检测子模块,用于从所述可见光激光器的输出端起,调用外置的可见光检测装置逐个检测所述其它光路器件的两端,以及所述光纤激光器的各段光纤是否有可见光。9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述判断模块包括: 第一判断子模块,用于当光路器件的输入端检测到可见光,输出端检测不到可见光时,判断该光路器件异常。10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述判断模块还包括: 第二判断子模块,用于当光纤出现异常的可见光亮点时,判断该光纤异常。11.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述光纤激光器还包括:过冲保护电路,以及纹波抑制电路;所述过冲保护电路用于对所述可见光激光器进行过程保护;所述纹波抑制电路用于抑制所述可见光激光器的输入电源的纹波。12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述可见光激光器的尾纤处设置有滤光片,所述滤光片用于过滤所述可见光激光器的输出频率之外的波段的光。
【文档编号】G01M11/00GK105890874SQ201610357522
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】闻小波, 李伟, 庄众, 居剑, 蒋峰
【申请人】深圳市创鑫激光股份有限公司
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