一种固体激光器测试装置的制作方法

1.本公开涉及激光测试技术领域，尤其涉及一种固体激光器测试装置。


背景技术：

2.在激光器的研发和生产的过程中，需要对激光器的多个性能参数进行测试，对于固体激光器而言，最主要的测试参数包括：能量值、能量稳定性、光斑质量m2、发散角等。
3.目前主要的固体激光器参数测试方法是：在测试每个参数时使用相应的测试设备进行测试，在测试不同参数时需要更换测试设备，并做调试校准工作。还有部分测试参数需要使用专用的测试软件进行测试。可见，现有的测试方法存在以下问题：
4.1、需要不断更换测试设备或者测试平台，使得测试效率较低。
5.2、每更换一次测试设备都需要对测试设备或者测试平台重新进行校准，对数据的一致性有较大的影响。
6.3、测试结果零散，需要后期人为整合测试数据并编写测试报告。


技术实现要素：

7.为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种固体激光器测试装置，测试不同参数时不需要更换测试设备或者测试平台。所述技术方案如下：
8.根据本公开实施例的第一方面，提供一种固体激光器测试装置，包括：能量计、光谱仪、分光片模组、光电探测器、透镜模组、衰减片模组、ccd传感器、控制板和电子设备；
9.所述能量计、光谱仪、分光片模组、透镜模组、衰减片模组、ccd传感器沿待测试的固体激光器出射光轴方向依次设置；
10.所述光电探测器设置于所述分光片模组的反射光路上，所述能量计、光谱仪、光电探测器、衰减片模组、ccd传感器均与所述控制板连接；所述控制板用于根据当前待测量参数分别控制所述能量计、光谱仪、衰减片模组、ccd传感器移动到各自的指定测量位置，所述控制板还用于采集所述能量计、光谱仪、光电探测器、ccd传感器的测量数据；
11.所述电子设备与所述控制板连接，所述电子设备用于存储所述控制板采集的测量数据。
12.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
13.本实用新型提供的固体激光器测试装置，将固体激光器参数测量所需的所有部件组合到一起，且能量计、光谱仪、衰减片模组、ccd传感器的位置可通过控制板根据实际测量参数进行控制，测量过程中不需要更换测试设备或者测试平台，只需要依次初始校准，测试过程中不需要重复校准，测试效率高，测试数据的一致性好。
14.在一个实施例中，所述固体激光器测试装置还包括第一步进电机；
15.所述控制板包括第一步进电机驱动模块；
16.所述能量计与所述第一步进电机机械连接，所述第一步进电机驱动模块电连接所述第一步进电机的控制端；所述第一步进电机驱动模块通过控制所述第一步进电机，以使
所述能量计的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第一指定测量位置。
17.本实施例中，控制板通过第一步进电机驱动模块控制能量计的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第一指定测量位置，从而可以在需要测量激光功率时，直接控制能量计移至第一指定测量位置进行测量，并在不需要测量激光功率时，控制能量计移出第一指定测量位置，能量计的移动及定位全机械精密控制，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
18.在一个实施例中，所述固体激光器测试装置还包括第二步进电机；
19.所述控制板包括第二步进电机驱动模块；
20.所述光谱仪与所述第二步进电机机械连接，所述第二步进电机驱动模块电连接所述第二步进电机的控制端；所述第二步进电机驱动模块通过控制所述第二步进电机，以使所述光谱仪的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴的第二指定测量位置。
21.本实施例中，控制板通过第二步进电机驱动模块控制光谱仪的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第二指定测量位置，从而可以在需要测量光谱时，直接控制光谱仪移至第二指定测量位置进行测量，并在不需要测量光谱时，控制光谱仪移出第二指定测量位置，光谱仪的移动及定位全机械精密控制，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
22.在一个实施例中，所述固体激光器测试装置还包括第三步进电机；
23.所述控制板包括第三步进电机驱动模块；
24.所述衰减片模组和ccd传感器与所述第三步进电机机械连接，所述第三步进电机驱动模块电连接所述第三步进电机的控制端；所述第三步进电机驱动模块通过控制所述第三步进电机，以使所述衰减片模组和ccd传感器移至/移出所述衰减片模组和ccd传感器的第三指定测量位置。
25.本实施例中，控制板通过第三步进电机驱动模块控制衰减片模组和ccd传感器移至/移出第三指定测量位置，从而可以在需要测量激光光斑时，直接控制衰减片模组和ccd传感器移至第三指定测量位置进行测量，并在不需要测量激光光斑相关参数时，控制衰减片模组和ccd传感器移出第三指定测量位置，衰减片模组和ccd传感器的移动及定位全机械精密控制，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
26.在一个实施例中，所述分光片模组包括：第一转盘和多种分光片；所述第一转盘的旋转轴与所述待测试的固体激光器出射光轴平行，所述第一转盘上沿以所述旋转轴为圆心的第一圆周方向设有若干个第一安装孔，任意两个第一安装孔的形状相同或不相同；每个所述第一安装孔内安装有一块分光片；
27.所述控制板包括第一旋转控制驱动模块，所述第一旋转控制驱动模块与所述第一转盘连接，用于控制所述第一转盘绕其旋转轴旋转或停止旋转。
28.本实施例中，预先固定第一转盘的位置，通过第一转盘固定安装各种分光片，在需要使用不同分光片时，通过旋转第一转盘即可将所需分光片快速调整到位，调整方便灵活，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
29.在一个实施例中，所述透镜模组包括：第二转盘和多块定焦距透镜，且任意两块定焦距透镜的固定焦距不同；所述第二转盘的旋转轴与所述待测试的固体激光器出射光轴平
行，所述第二转盘上沿以所述旋转轴为圆心的第二圆周方向设有若干个第二安装孔，任意两个第二安装孔的形状相同或不相同；每个所述第二安装孔内安装有一块定焦距透镜；
30.所述控制板包括第二旋转控制驱动模块，所述第二旋转控制驱动模块与所述第二转盘连接，用于控制所述第二转盘绕其旋转轴旋转或停止旋转。
31.本实施例中，预先固定第二转盘的位置，通过第二转盘固定安装各种定焦距透镜，在需要使用不同定焦距透镜时，通过旋转第二转盘即可将所需定焦距透镜调整到光路中，调整方便灵活，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
32.在一个实施例中，所述衰减片模组包括：第三转盘和多种型号的光强衰减片；所述第三转盘的旋转轴与所述待测试的固体激光器出射光轴平行，所述第三转盘上沿以所述旋转轴为圆心的第三圆周方向设有若干个第三安装孔，任意两个第三安装孔的形状相同或不相同；每个所述第三安装孔内安装有一块光强衰减片；
33.所述控制板包括第三旋转控制驱动模块，所述第三旋转控制驱动模块与所述第三转盘连接，用于控制所述第三转盘绕其旋转轴旋转或停止旋转。
34.本实施例中，预先固定第三转盘的位置，通过第三转盘固定安装各种光强衰减片，在需要使用不同光强衰减片时，通过旋转第三转盘即可将所需光强衰减片快速调整到位，调整方便灵活，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
35.在一个实施例中，所述第一转盘和/或第二转盘和/或第三转盘为圆形。
36.在一个实施例中，所述控制板包括通讯模块，所述通讯模块与所述电子设备网络连接。
37.在一个实施例中，所述电子设备包括报告模块，所述报告模块用于根据所述控制板发来的测量数据，按照预设模板输出测试报告。
38.本实施例中，可以通过在报告模块中预设测试软件，将测试结果按照预设计算整理方法进行整合集合直接输出测试报告，不需要人为整合测试数据并编写测试报告，测试报告形成快，进一步提高了测试效率。
39.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
40.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
41.图1是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例一的结构示意图；
42.图2是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例二的结构示意图；
43.图3是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例三的结构示意图；
44.图4是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例四的结构示意图；
45.图5是分光片模组3的一种优选实时结构示意图。
具体实施方式
46.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例
中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
47.本公开实施例提供一种固体激光器测试装置，如图1所示，该固体激光器测试装置包括：能量计1、光谱仪2、分光片模组3、光电探测器4、透镜模组5、衰减片模组6、ccd传感器7、控制板8和电子设备9；如图1中所示，能量计1、光谱仪2、分光片模组3、透镜模组5、衰减片模组6、ccd传感器7沿待测试的固体激光器出射光轴方向依次设置。本实施例中，为方便表示，在附图中用虚线表示光路方向。
48.其中，能量计1用于测量从入光口13入射的激光能量或激光功率；光谱仪2用于对入射激光进行光谱测量；分光片模组3用于对入射激光进行反射，光电探测器4设置于分光片模组3的反射光路上，光电探测器4采集反射光信号并经控制板8输出至电子设备9，以供测试激脉冲宽度；透镜模组5用于将入射激光聚焦到ccd传感器7的入射面上，衰减片模组6用于对入射激光根据需要进行光强衰减，以使入射光与ccd传感器7的测量需求相匹配；ccd传感器7用于测量入射激光的光斑相关参数。
49.图1所示装置中，能量计1、光谱仪2、光电探测器4、衰减片模组6、ccd传感器7均与控制板8连接；控制板8用于根据当前待测量参数分别控制所述能量计1、光谱仪2、衰减片模组6、ccd传感器7移动到各自的指定测量位置，控制板8还用于采集所述能量计1、光谱仪2、光电探测器4、ccd传感器7的测量数据。电子设备9与所述控制板8连接，所述电子设备9用于存储所述控制板8采集的测量数据。
50.本实用新型提供的固体激光器测试装置，将固体激光器参数测量所需的所有部件组合到一起，且能量计1、光谱仪2、衰减片模组6、ccd传感器7的位置可通过控制板8根据实际测量参数进行控制，测量过程中不需要更换测试设备或者测试平台，只需要依次初始校准，测试过程中不需要重复校准，测试效率高，测试数据的一致性好。
51.图2是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例二的结构示意图，如图2所示，该固体激光器测试装置还包括第一步进电机10；控制板8包括第一步进电机驱动模块81。其中，能量计1与第一步进电机10机械连接，第一步进电机驱动模块81电连接第一步进电机10的控制端；第一步进电机驱动模块81通过控制第一步进电机10，以使能量计1的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第一指定测量位置。
52.优选地，第一步进电机10为线位移步进电机，其线位移方向a如图2中所示垂直于固体激光器出射光轴方向，第一步进电机10可在第一步进电机驱动模块81的控制下，带动能量计1沿方向a移动，以使能量计1的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第一指定测量位置。
53.本实施例中，控制板8通过第一步进电机驱动模块81控制能量计1的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第一指定测量位置，从而可以在需要测量激光功率时，直接控制能量计1移至第一指定测量位置进行测量，并在不需要测量激光功率时，控制能量计1移出第一指定测量位置，能量计1的移动及定位全机械精密控制，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
54.图3是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例三的结构示意图，如图3所示，该固体激光器测试装置还包括第二步进电机11；控制板8包括第二步进电机驱动模块82。其中，光谱仪2与第二步进电机11机械连接，第二步进电机驱动模块82电连接第二步进
电机11的控制端；第二步进电机驱动模块82通过控制第二步进电机11，以使光谱仪2的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴的第二指定测量位置。
55.优选地，第二步进电机11为线位移步进电机，其线位移方向b如图3中所示垂直于固体激光器出射光轴方向，第二步进电机11可在第二步进电机驱动模块82的控制下，带动光谱仪2沿方向b来回移动，以使光谱仪2的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第二指定测量位置。
56.本实施例中，控制板8通过第二步进电机驱动模块82控制光谱仪2的测量窗移入/移出所述待测试的固体激光器出射光轴上的第二指定测量位置，从而可以在需要测量光谱时，直接控制光谱仪2移至第二指定测量位置进行测量，并在不需要测量光谱时，控制光谱仪2移出第二指定测量位置，光谱仪2的移动及定位全机械精密控制，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
57.图4是本实用新型提供的固体激光器测试装置实施例四的结构示意图，如图4所示，该固体激光器测试装置还包括第三步进电机12；控制板8包括第三步进电机驱动模块83。其中，衰减片模组6和ccd传感器7与第三步进电机12机械连接，第三步进电机驱动模块83电连接第三步进电机12的控制端；第三步进电机驱动模块83通过控制第三步进电机12，以使衰减片模组6和ccd传感器7移至/移出所述衰减片模组6和ccd传感器7对应的第三指定测量位置。
58.优选地，第三步进电机12为线位移步进电机，其线位移方向c如图4中所示平行于固体激光器出射光轴方向，第三步进电机12可在第三步进电机驱动模块83的控制下，带衰减片模组6和ccd传感器7沿方向c来回移动，以使衰减片模组6和ccd传感器7移至/移出第三指定测量位置。
59.本实施例中，控制板8通过第三步进电机驱动模块83控制衰减片模组6和ccd传感器7移至/移出第三指定测量位置，从而可以在需要测量激光光斑时，直接控制衰减片模组6和ccd传感器7移至第三指定测量位置进行测量，并在不需要测量激光光斑相关参数时，控制衰减片模组6和ccd传感器7移出第三指定测量位置，衰减片模组6和ccd传感器7的移动及定位全机械精密控制，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
60.在一个实施例中，如图5所示，分光片模组3包括：第一转盘31和多种分光片32。其中，第一转盘31的旋转轴310与所述待测试的固体激光器出射光轴平行，第一转盘31上沿以所述旋转轴为圆心的第一圆周方向设有若干个第一安装孔311，任意两个第一安装孔311的形状相同或不相同；每个第一安装孔311内安装有一块分光片32。本实施例中，控制板8包括第一旋转控制驱动模块，所示第一旋转控制驱动模块与第一转盘31连接，用于控制第一转盘31绕其旋转轴旋转或停止旋转，以根据实际测试需求控制第一转盘31转动将适配的分光片旋转到光路中，优选地，被旋转到光路中的分光片中心位于所述待测试的固体激光器出射光轴上。
61.本实施例中，预先固定第一转盘的位置，通过第一转盘固定安装各种分光片，在需要使用不同分光片时，通过旋转第一转盘即可将所需分光片快速调整到位，调整方便灵活，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
62.在一个实施例中，透镜模组5包括：第二转盘和多块定焦距透镜，且任意两块定焦距透镜的固定焦距不同；所述第二转盘的旋转轴与所述待测试的固体激光器出射光轴平
行，所述第二转盘上沿以所述旋转轴为圆心的第二圆周方向设有若干个第二安装孔，任意两个第二安装孔的形状相同或不相同；每个所述第二安装孔内安装有一块定焦距透镜。本实施例中，透镜模组5的结构类似于图5所示的分光片模组3，此处不再画图表示。本实施例中，控制板8包括第二旋转控制驱动模块，所述第二旋转控制驱动模块与所述第二转盘连接，用于控制所述第二转盘绕其旋转轴旋转或停止旋转，以根据测试需要将合适的定焦距透镜旋转到光路中，优选地，被旋转到光路中的定焦距透镜中心位于所述待测试的固体激光器出射光轴上。
63.本实施例中，预先固定第二转盘的位置，通过第二转盘固定安装各种定焦距透镜，在需要使用不同定焦距透镜时，通过旋转第二转盘即可将所需定焦距透镜调整到光路中，调整方便灵活，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
64.在一个实施例中，所述衰减片模组6包括：第三转盘和多种型号的光强衰减片；所述第三转盘的旋转轴与所述待测试的固体激光器出射光轴平行，所述第三转盘上沿以所述旋转轴为圆心的第三圆周方向设有若干个第三安装孔，任意两个第三安装孔的形状相同或不相同；每个所述第三安装孔内安装有一块光强衰减片。本实施例中，透镜模组5的结构类似于图5所示的分光片模组3，此处不再画图表示。本实施例中，控制板8包括第三旋转控制驱动模块，所述第三旋转控制驱动模块与所述第三转盘连接，用于控制所述第三转盘绕其旋转轴旋转或停止旋转，优选地，被旋转到光路中的光强衰减片中心位于所述待测试的固体激光器出射光轴上。
65.本实施例中，预先固定第三转盘的位置，通过第三转盘固定安装各种光强衰减片，在需要使用不同光强衰减片时，可根据激光器能量大小将合适的衰减片旋转到光路中，调整方便灵活，不需要更换测试设备或者测试平台，也不需要重复校准。
66.优选地，所述第一转盘和/或第二转盘和/或第三转盘为圆形。
67.在一个实施例中，控制板8包括通讯模块，所述通讯模块与电子设备9网络连接。
68.在一个实施例中，电子设备9包括报告模块，所述报告模块用于根据控制板8发来的测量数据，按照预设模板输出测试报告。
69.本实施例中，可以通过在报告模块中预设测试软件，将测试结果按照预设计算整理方法进行整合集合直接输出测试报告，不需要人为整合测试数据并编写测试报告，测试报告形成快，进一步提高了测试效率。
70.当需要使用本实用新型提供的固体激光器测试装置进行产品测试时，需要将测试产品(固体激光器)固定安装上并将其出射激光垂直照射进图1-图4所示的入光口13，同时为各测量部件供电，启动控制板8中的控制软硬件以及电子设备9中的测试软件。随后按照以下步骤进行参数测试：
71.s1：进行光能量(或者功率测试)：通过图1所示结构进行光能量测试，控制板8采集能量计1的测试数据并发送至电子设备9，电子设备9中的测试软件按照预设公式计算rsm，均值等能量相关参数。测试完成后控制板8控制第一步进电机10工作，将能量计1移出激光光路位置，如图2中所示。
72.s2：进行光谱测试：激光器光束照射进光谱仪2进行光谱测试，控制板8采集光谱仪2的测试数据并发送至电子设备9，电子设备9端的测试软件记录测试数据，并计算光谱相关数据。光谱测试完成后控制板8控制第二步进电机11工作，将光谱仪2移出激光光路位置，如
如图3中所示。
73.s3：测试激光脉冲宽度：当光谱仪2移出光路位置后，激光器照射进分光片模组3中，本实施例中已经预先设置好每种激光器相匹配的分光片，激光器输出波长(或其他参数)和分光片之间的对应关系可以预先存储在控制板8或电子设备9中，控制板8根据匹配到的分光片型号，控制第一转盘旋转，将匹配到的分光片旋转到光路中，则该分光片模块将入射的部分激光反射到光电探测器4上，控制器8将光电探测器4的输出数据采集后上传给电子设备9，电子设备9的测试软件保存该数据并进行相关数据的计算。
74.s4：测试光斑相关参数计算：测试激光脉冲宽度的同时进行激光光斑的测试，控制板8控制第三步进电机12将ccd传感器7和衰减片模组6推动到匹配位置，控制板8调节衰减片模组6将匹配的衰减片旋转到光路中，随后ccd传感器7可测量到此时的入射激光光斑大小及每个像素点上的光强大小并发送给控制板8，控制板8将这些数据发送给电子设备9进行存储，电子设备9的测试软件中通过这些数据计算可计算出激光光斑大小，光斑均匀性及发散角等数据，以发散角为基础数据可计算出m2等数据，并将这些数据进行保存。
75.s5：测试数据采集完成后，测试数据和计算数据都保存在电子设备8中，此时报告模块按照预设模板输出测试报告，并保存到指定位置。
76.本实用新型实施例中所述的电子设备9以多种形式存在，包括但不限于：
77.(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iphone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
78.(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：pda、mid和umpc设备等，例如ipad。
79.(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如ipod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
80.(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
81.(5)其他具有数据交互功能的电子设备。
82.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。
83.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
84.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。