专利名称：检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法
技术领域：
本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法。
背景技术：
激光光路一般由晶体，透镜，反射镜，半波片等多个分立的光学元件组成。通常情况下这些独立的光学元件用金属压片固定在底板上。在光路调试过程中，只要有一个光学元件因为振动，应力，温度等因素的影响而发生改变，激光会偏离其预定方向。光纤由纤芯和包层两部分组成。目前大部分采用的石英光纤，其纤芯和包层都由 SiO2构成。在光纤耦合的光路中，如果激光偏离其预定方向，偏离的激光会加热光纤的包层部分，对于高功率激光光路，其输出功率在10瓦以上，预定通过纤芯的高功率激光照射到包层，则会烧坏光纤。

发明内容
本发明的目的在于提供一种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，在高功率激光光路中，通过这种方法对激光是否偏离预定方向达到快速检测，最终达到保护敏感元件光纤的目的。本发明提供一种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，包括如下步骤步骤1 选取一光阑，该光阑的中间有一通光孔；步骤2 在光阑的通光孔的周围环绕安装一圈热敏电阻丝；步骤3 将该光阑安置在预定通光方向的光路上；其中当激光未偏离预定方向时能量会完全通过光阑的通光孔时，电阻丝不会发执.
y 、人 其中当激光偏离预定方向时，偏离的激光会加热电阻丝引起其阻值的变化，从而获得报警信号。其中环绕在光阑的通光孔周围的电阻丝是热敏电阻丝或光敏电阻丝。其中光阑的通光孔的孔径为3mm-60mm。其中光阑的材料是铝、不锈钢或铜。其中在激光光路上输出的激光功率大于10瓦。其中输出的激光波长为177nm-15000nm。其中在激光光路中光阑的数量为1个或一个以上。本发明提出的这种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，与其他传统结构相比具有以下优点(1)操作方便。在预定通光方向上安置一光阑。使光阑与其他光学元件同轴。因为光阑通光孔的周围环绕了一圈热敏电阻丝，电阻丝与控制电路相连。激光是否偏离预定方向可通过控制电路的反馈信息得知。
(2)节省资源。因为绝大部分光路设计中都包含光阑这一光学元件。只需在光阑通光口周围环绕一圈热敏电阻丝，将电阻丝与控制电路相连，即可完成激光是否偏离预定方向的检测，不需要复杂的光学检测元件。(3)材料的选择空间提高。基于偏离预定方向的激光会加热光阑通光口周围环绕的电阻丝，从而引起其阻值变化的原理，电阻丝的选择可以是热敏电阻丝，也可以光敏电阻丝。而光阑材料的选择，既可以是铝，不锈钢，铜，还可以是其它金属材料。(4)可靠性提高。激光光路是由透镜，反射镜，晶体等光学元件组成。在光路调试过程中，只要有一个光学元件因为振动，应力，温度等因素的影响而发生改变，激光会偏离其预定方向，对输出功率，光束质量等产生不可逆的影响。用本发明的方法对光路中激光是否偏向做实时监测，极大的提高了光路的稳定性和可靠性。(5)保护光学元件。因为光路是否偏离预定方向可以及时被检测，可以有效的降低敏感元件光纤因高功率激光偏离预定方向而加热到包层导致光纤损坏的可能性。(6)成本低廉，便于量产。


为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中图1是本发明实施例中光阑的结构示意图；
具体实施例方式请参阅图1所示，本发明提供一种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法， 包括如下步骤步骤1 选取一光阑1，该光阑1的中间有一通光孔11，其中光阑1的通光孔11的孔径为3mm-60mm，光阑1的长度选取需考虑谐振腔相邻光学元件的距离，光阑1的高度需考虑激光光路中激光的高度，保证激光通过光阑1的通光孔11的中心位置。该光阑1的材料是铝、不锈钢或铜；步骤2 在光阑1的通光孔11的周围环绕安装一圈热敏电阻丝2，该环绕在光阑1 的通光孔11周围的电阻丝2是热敏电阻丝或光敏电阻丝，该热敏电阻丝2环绕光阑1的通光孔U —圈后，从光阑1的通光孔11的一侧引出。步骤3 将该光阑1安置在预定通光方向的光路上，保证光阑1与其他的光学元件同轴，前后移动光阑1，使激光光路中的激光完全通过光阑1的通光孔11。一经调准，用金属压片将其固定。将从光阑1的通光孔11 一侧引出的热敏电阻丝2与控制电路相连。当热敏电阻丝2的阻值发生变化时，控制电路会根据阻值的变化给予相应的报警信号。其中当激光未偏离预定方向时能量会完全通过光阑1的通光孔11，电阻丝2不会发热，阻值不会发生变化。其中当激光偏离预定方向时，偏离的激光会加热电阻丝2引起其阻值的变化，从而获得报警信号。对于同一束光，其热敏电阻丝2的阻值变化的大小也部分反应出激光的偏离程度。当热敏电阻丝2的阻值变化不明显时，说明激光偏离的程度不大，大部分能量通过光阑1的通光孔11，少部分偏离的激光加热电阻丝2引起了电阻丝2阻值的小幅度变化。当热敏电阻丝2的阻值变化较大时，说明激光已偏离预定方向，大部分的能量加热热敏电阻丝2使电阻丝2的阻值发生明显变化。本发明适用于高功率激光光路，其输出的激光功率大于10瓦，所述输出的激光波长为177nm-15000nm，适用范围从远红外激光到紫外激光。针对高功率激光光路中，对光学元件保护的程度的不同，在激光光路中光阑1的数量为1个或一个以上。以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的的限制，凡是依据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案范围之内，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
权利要求
1.一种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，包括如下步骤 步骤1 选取一光阑，该光阑的中间有一通光孔；步骤2 在光阑的通光孔的周围环绕安装一圈热敏电阻丝； 步骤3 将该光阑安置在预定通光方向的光路上；其中当激光未偏离预定方向时能量会完全通过光阑的通光孔时，电阻丝不会发热； 其中当激光偏离预定方向时，偏离的激光会加热电阻丝引起其阻值的变化，从而获得报警信号。
2.根据权利要求1所述的检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，其中环绕在光阑的通光孔周围的电阻丝是热敏电阻丝或光敏电阻丝。
3.根据权利要求2所述的检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，其中光阑的通光孔的孔径为3mm-60mm。
4.根据权利要求3所述的检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，其中光阑的材料是铝、不锈钢或铜。
5.根据权利要求1所述的检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，其中在激光光路上输出的激光功率大于10瓦。
6.根据权利要求5所述的检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，其中输出的激光波长为 177nm-15000nm。
7.根据权利要求1所述的检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，其中在激光光路中光阑的数量为1个或一个以上。
全文摘要
一种检测高功率激光光路中激光是否偏向的方法，包括如下步骤步骤1选取一光阑，该光阑的中间有一通光孔；步骤2在光阑的通光孔的周围环绕安装一圈热敏电阻丝；步骤3将该光阑安置在预定通光方向的光路上；其中当激光未偏离预定方向时能量会完全通过光阑的通光孔时，电阻丝不会发热；其中当激光偏离预定方向时，偏离的激光会加热电阻丝引起其阻值的变化，从而获得报警信号。
文档编号G01B7/30GK102564298SQ201110446328
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者侯玮, 晏诗恋, 李晋闽, 林学春 申请人:中国科学院半导体研究所