基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置的制作方法

本发明涉及光电设备技术领域，具体为基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置。

背景技术：

随着连续光纤激光光束合成技术的成熟以及工业、国防等领域对高功率需求的不断提升，激光光束合成已成为热点。光束合成是突破单根光纤激光输出功率极限，实现高功率高亮度激光输出的有效手段。国内外针对连续激光光束合成的研究不断深入发展，通过对多路光束的合成，实现高能量脉冲光纤激光输出。而对大功率合成激光各项指标(激光功率、光束质量和光斑特性)实时进行采样和检测也成为必要，通过实时的采样和检测数据能更真实有效的对合成激光的各项指标进行评价。

现有能检测高功率合成激光的设备较少，不能实现大功率激光功率、光束质量、光斑特性等参数的同时检测，且经过光学系统后，探测面处的激光像质损失较多。本发明通过采用双楔形镜、分光棱镜来实现多次分光，满足对多路大功率合成激光功率、光束质量和光斑特性等参数的同时检测，采用双楔形镜和分光棱镜解决了各指标不能同时检测的问题，通过在光路中附加补偿镜解决了像质损失的问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置，通过采用双楔形镜、分光棱镜来实现多次分光，满足对多路大功率合成激光功率、光束质量和光斑特性等参数的同时检测，采用双楔形镜和分光棱镜解决了各指标不能同时检测的问题，通过在光路中附加补偿镜解决了像质损失的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置，包括壳体组件、主反射镜组件、双楔形镜组件、补偿镜组件、衰减片组件、棱镜组件、小孔组件、光斑变换组、功率计、pd探测器、光束质量分析仪、第一激光指示器、第二激光指示器和第三激光指示器，壳体组件通过螺钉固定连接在底座上，所述主反射镜组件通过螺钉固定安装于底座的一侧，且双楔形镜组件、补偿镜组件、衰减片组件、棱镜组件和光束质量分析仪通过螺钉从左至右依次固定安装于底座的另一侧，所述小孔组件、光斑变换组件和pd探测器通过螺钉从前到后依次固定安装于底座的前侧，底座的侧面通过支架将第一激光指示器和第二激光指示器进行固定支撑，用螺钉将第三激光指示器固定于棱镜组件的后侧。

优选的，所述主反射镜组件是采用大口径离轴反射式组件，其能够将被测产品的多路准直激光无损的汇聚到探测器上。

优选的，所述双楔形镜组件能够将主反射镜组件聚焦的激光进行分光，且补偿镜组件能够对双楔形镜组件分光后的透射支路光学系统像质进行补偿。

优选的，所述衰减片组件能够对入射激光能量进行衰减，而棱镜组件能够将入射激光进行分光。

优选的，所述小孔组件和光斑变换组件能够对聚焦的激光进行调整，且功率计、pd探测器和光束质量分析仪能够对合成的激光光束进行检测。

优选的，所述第一激光指示器、第二激光指示器和第三激光指示器均能够对各探测器的光轴和主镜光轴进行指示，以便于对待测产品进行调校和检测。

优选的，所述壳体组件的一侧分别固定安装有面板组件和备用面板，便于对内部调节组件进行控制。

优选的，所述壳体组件的正面通过合页铰接有与第一箱门，且壳体组件的一侧通过合页铰接有第二箱门，便于调试和维修。

优选的，所述壳体组件的顶部通过合页铰接有箱盖，便于被测激光能量变化时，更换衰减片。

(三)有益效果

本发明提供了基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置，通过壳体组件、主反射镜组件、双楔形镜组件、补偿镜组件、衰减片组件、棱镜组件、小孔组件、光斑变换组、功率计、pd探测器、光束质量分析仪、第一激光指示器、第二激光指示器和第三激光指示器，壳体组件通过螺钉固定连接在底座上，主反射镜组件通过螺钉固定安装于底座的一侧，双楔形镜组件、补偿镜组件、衰减片组件、棱镜组件和光束质量分析仪通过螺钉从左至右依次固定安装于底座的另一侧，小孔组件、光斑变换组件和pd探测器通过螺钉从前到后依次固定安装于底座的前侧，底座的侧面通过支架将第一激光指示器和第二激光指示器进行固定支撑，用螺钉将第三激光指示器固定于棱镜组件的后侧。整台设备可实现对多路准直高功率激光的合成与采样，并且激光合成和激光多路探测功能可同时实现，合成和探测到的激光光束质量高、像质好，通过激光指示器使各路光轴可见，便于调校和检测，本发明的检测思路和光路原理可应用于其他光学产品检测领域。

(2)、该基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置，通过在壳体组件的正面通过合页铰接有与第一箱门，且壳体组件的一侧通过合页铰接有第二箱门，壳体组件的顶部通过合页铰接有箱盖，可方便使用者打开壳体组件进行使用，并且在不使用的时候对内部的各光学组件进行防护。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明结构的轴侧图；

图3为本发明结构的正视图；

图4为本发明内部的俯视图；

图5为本发明图4中a处的局部放大图；

图6为本发明光学系统组成原理图。

图中，1主反射镜组件、2双楔形镜组件、3补偿镜组件、4衰减片组件、5棱镜组件、6小孔组件、7光斑变换组件、8功率计、9pd探测器、10光束质量分析仪、11第一激光指示器、12第二激光指示器、13第三激光指示器、14壳体组件、15底座、16支架、17面板组件、18备用面板、19第一箱门、20第二箱门、21箱盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：基于反射式光学系统的大功率光纤激光合成与采样装置，包括壳体组件14、主反射镜组件1、双楔形镜组件2、补偿镜组件3、衰减片组件4、棱镜组件5、小孔组件6、光斑变换组件7、功率计8、pd探测器9、光束质量分析仪10、第一激光指示器11、第二激光指示器12和第三激光指示器13，壳体组件14通过螺钉固定连接在底座15上，主反射镜组件1通过螺钉固定安装于底座15的一侧，且双楔形镜组件2、补偿镜组件3、衰减片组件4、棱镜组件5和光束质量分析仪10通过螺钉从左至右依次固定安装于底座15的另一侧，小孔组件6、光斑变换组件7和pd探测器9通过螺钉从前到后依次固定安装于底座15的前侧，底座15的侧面通过支架16将第一激光指示器11和第二激光指示器12进行固定支撑，用螺钉将第三激光指示器13固定于棱镜组件5的后侧，壳体组件14的一侧分别固定安装有面板组件17和备用面板18，壳体组件14的正面通过合页铰接有与第一箱门19，且壳体组件14的一侧通过合页铰接有第二箱门20，壳体组件14的顶部通过合页铰接有箱盖21，主反射镜组件1是采用大口径离轴反射式组件，其能够将被测产品的多路准直激光无损的汇聚到探测器上，双楔形镜组件2能够将主反射镜组件1聚焦的激光进行分光，且补偿镜组件3能够对双楔形镜组件2分光后的透射支路光学系统像质进行补偿，衰减片组件4能够对入射激光能量进行衰减，而棱镜组件5能够将入射激光进行分光，小孔组件6和光斑变换组件7能够对聚焦的激光进行调整，且功率计8、pd探测器9和光束质量分析仪10能够对合成的激光光束进行检测，第一激光指示器11、第二激光指示器12和第三激光指示器13均能够对各探测器的光轴和主镜光轴进行指示，以便于对待测产品进行调校和检测。

使用时，先打开第一箱门19、第二箱门20和箱盖21，然后使整个装置通电，使多路准直激光入射到主反射镜组件1后，经双楔形镜组件2分为两路，一路经楔形镜组件2反射聚焦在功率计8靶面处，供功率计8进行合成激光的功率检测，另一路经楔形镜组件2透射后依次进入补偿镜组件3、衰减片组件4和棱镜组件5，经棱镜组件5再次进行分光，一路经棱镜组件5反射后聚焦在小孔组件6处，再经光斑变换组件7后聚焦在pd探测器9上，另一路经棱镜组件5透射后聚焦在光束质量分析仪10上；不同位置的第一激光指示器11、第二激光指示器12、第三激光指示器13可对不同探测器光轴进行指示，以便于检测和调试，本发明实物已经完成了生产调试、达到预期目标，实现了多路高功率激光的合成与采样，合成与采样的激光光束质量高且合成与采样可同时进行，能实现同时对多路高功率激光产品的高质量合成、检测和调校。

综上所述

本发明可实现对多路准直高功率激光的合成与采样，并且激光合成和激光多路探测功能可同时实现，合成和探测到的激光光束质量高、像质好，通过激光指示器使各路光轴可见，便于调校和检测，本发明的检测思路和光路原理可应用于其他光学产品检测领域。

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、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。