光电设备及其激光检测调节系统 |
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| 申请号 | CN201610807823.4 | 申请日 | 2016-09-07 | 公开(公告)号 | CN106441815A | 公开(公告)日 | 2017-02-22 |
| 申请人 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; | 发明人 | 马亚坤; 乔健; 曹立华; 邵帅; 张晨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种光电设备的激光检测调节系统，包括用于检测激光光束 质量 的检测装置、用于调节激光光路的调节装置和分析控制装置，所述分析控制装置分别通信连接相对安装设定的所述检测装置和所述调节装置，且所述分析控制装置能够根据分析所述检测装置的检测结果控制所述调节装置调节激光光路。本发明解决了外场恶劣环境条件对激光光束质量修正调节的难题，提高设备工作效率和可靠性，成本低廉。本发明还公开了一种包括上述激光检测调节系统的光电设备。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种光电设备的激光检测调节系统，其特征在于，包括用于检测激光光束质量的检测装置、用于调节激光光路的调节装置和分析控制装置(5)，所述分析控制装置(5)分别通信连接相对安装设定的所述检测装置和所述调节装置，且所述分析控制装置(5)能够根据分析所述检测装置的检测结果控制所述调节装置调节激光光路。 |
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| 说明书全文 | 光电设备及其激光检测调节系统技术领域[0001] 本发明涉及光电仪器领域，特别是涉及一种光电设备的激光检测调节系统。本发明还涉及一种包括上述激光检测调节系统的光电设备。 背景技术[0002] 光电设备主要是通过将激光器发出的激光光束发射出去，进而实现各种功能。为保证传输激光的光束质量，防止尘埃颗粒等对发射激光的影响，需要对光路采取保护措施，然而激光光束在传输时本身光束质量发生改变时，会使发出的激光无法达到预期效果。为此光电设备在调试及测试过程中对激光光束质量的准确检测及快速修正非常必要。 [0003] 但目前对激光光束质量的监测与修正调节仍停留在人工判读、人工反复修正调节阶段，尤其是在外界工作环境及部分工作状态发生改变后，原有的工作状态很容易产生微量的改变，导致发射激光的光束质量变差，因此需要对发射激光的状态进行修正调节。目前的调整基本通过人工拆卸密封光路、修正调节激光谐振镜片的位置来改善光束质量，整个调整过程周期较长、操作繁琐，同时存在调整后稳定性较差的风险。尤其在外场条件下出现激光光束质量下降时，仅依靠目前的修正调节措施很容易使激光器的谐振镜片出现再次污染，同时在外场简陋的维修调整条件下，基本无法通过人工达到稳定可靠及准确的修整调节。 [0004] 因此，如何提供一种能够快速准确检测调节激光光束质量的激光检测调节系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种光电设备的激光检测调节系统，能够快速准确检测调节激光光束质量，提高设备的工作效率和可靠性。本发明的另一目的是提供一种包括上述激光检测调节系统的光电设备，能够快速准确检测调节激光光束质量，提高待测设备的工作效率和可靠性。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种光电设备的激光检测调节系统，包括用于检测激光光束质量的检测装置、用于调节激光光路的调节装置和分析控制装置，所述分析控制装置分别通信连接相对安装设定的所述检测装置和所述调节装置，且所述分析控制装置能够根据分析所述检测装置的检测结果控制所述调节装置调节激光光路。 [0008] 优选地，所述插装板外周具有用于安装所述光质探测板的挡边，所述插装板的一端具有用于光质探测板进入的开口，还包括用于密封所述开口的密封板。 [0009] 优选地，所述光质探测板的一端具有弯折的限位板，所述开口两端设置有限位块。 [0010] 优选地，所述光质探测板具体为感光热敏板。 [0011] 优选地，所述调节装置包括镜座、安装于所述镜座的激光谐振镜片和用于调整所述镜座角度的调平装置，所述激光谐振镜片用于调节激光光路及激光光束质量。 [0013] 优选地，包括三个均匀分布的所述调平装置。 [0014] 优选地，还包括光路密封管，所述光路密封管的一端连接所述检测装置，所述光路密封管的另一端连接所述调节装置。 [0015] 本发明提供一种光电设备，包括底座以及安装于所述底座的激光检测调节系统，所述激光检测调节系统具体为上述任意一项所述的激光检测调节系统。 [0016] 本发明提供的激光检测调节系统，包括用于检测激光光束质量的检测装置、用于调节激光光路的调节装置和分析控制装置，分析控制装置分别通信连接相对安装设定的检测装置和调节装置，且分析控制装置能够根据分析检测装置的检测结果控制调节装置调节激光光路。检测装置能够多次反复检测出激光光束的形状及功率密度等信息，由分析控制装置对激光光束质量信息进行分析优化，由调节装置根据优化结果对激光谐振镜片的位置进行调整，实现对激光光路及激光光束质量的调节。而后再由检测装置对调整后的激光光束质量进行检测，反复调节将激光光束质量达到最优状态，如此激光光束质量检测及光路自动调节系统实现高精度、快速、动态的闭环控制调节。本发明实现了内、外场条件下激光光束质量自动快速精确的闭环调节，解决了外场恶劣环境条件对激光光束质量修正调节的难题，提高设备工作效率和可靠性，成本低廉。 [0018] 图1为本发明所提供的激光检测调节系统的一种具体实施方式的结构示意图； [0019] 图2为本发明所提供的激光检测调节系统的一种具体实施方式中检测装置的结构示意图； [0020] 图3为本发明所提供的激光检测调节系统的一种具体实施方式中调节装置的结构示意图。 具体实施方式[0021] 本发明的核心是提供一种光电设备的激光检测调节系统，能够快速准确检测调节激光光束质量，提高设备工作效率和可靠性。本发明的另一核心是提供一种包括上述激光检测调节系统的光电设备，能够快速准确检测调节激光光束质量，提高待测设备工作效率和可靠性。 [0022] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。 [0023] 请参考图1至图3，图1为本发明所提供的激光检测调节系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的激光检测调节系统的一种具体实施方式中检测装置的结构示意图；图3为本发明所提供的激光检测调节系统的一种具体实施方式中调节装置的结构示意图。 [0024] 本发明具体实施方式提供的激光检测调节系统，包括检测装置、调节装置和分析控制装置，其中检测装置用于检测激光光束质量，调节装置用于调节激光光路，且两者相对安装设定，激光光束11由经由调节装置射向检测装置。分析控制装置5分别通信连接检测装置和调节装置，且分析控制装置5能够根据分析检测装置的检测结果控制调节装置调节激光光路及激光光束质量。其中分析控制装置5可以具体为光束质量分析仪，也可为具有分析控制软件的计算机。 [0025] 检测装置能够多次反复检测出激光光束的形状及功率密度等信息，由分析控制装置5对激光光束质量信息进行分析优化，由调节装置根据优化结果对激光谐振镜片的位置进行调整，实现对激光光路及激光光束质量的调节。而后再由检测装置对调整后的激光光束质量进行检测，反复调节将激光光束质量达到最优状态，如此激光光束质量检测及光路自动调节系统实现高精度、快速、动态的闭环控制调节。本发明实现了内、外场条件下激光光束质量自动快速精确的闭环调节，解决了外场恶劣环境条件对激光光束质量修正调节的难题，提高设备的工作效率和可靠性，成本低廉。 [0026] 具体地，检测装置包括光质探测板3和插装板2，光质探测板3用于接收并检测激光光束信息，光质探测板3固定安装于插装板2靠近激光光源的一侧板面。插装板2外周具有用于安装光质探测板3的挡边，插装板2的一端具有用于光质探测板3进入的开口，并在开口处设置有用于密封开口的密封板1，密封板1在未检测状态下对插装板2进行密封，保证未检测时发射光路处在密封状态。光质探测板3的一端设置有弯折的限位板，开口两端设置有限位块。安装时光质探测板3由开口插入插装板2，并通过单板及限位件实现定位，光质探测板3的安装位置应垂直于激光光束11的中心线。也可采用其他结构的检测装置，如各部件一体式设置，均在本发明的保护范围之内。 [0027] 光质探测板3具体为感光热敏板，能够识别并记录出激光光束11的形状、功率、密度及均匀性等光束信息，光质探测板3可反复检测发射激光光束，使用寿命长，利用效率高，光质探测板3通过光质探插装板2的插槽紧密嵌入到激光通光光路中，继而精确探测到数据信息，并将此数据传输至分析控制装置5。分析控制装置5主要针对光质探测板3采集到的数据信息，结合实际工作需求设定优化目标，采用相应的优化算法，快速分析处理得到激光光束需要的调整量，而后根据分析结果对调节装置进行控制。 [0028] 在本发明具体实施方式提供的激光检测调节系统中，调节装置可以包括镜座9、安装于镜座9的激光谐振镜片10和用于调整镜座9角度的调平装置，其中激光光束11经过激光谐振镜片10射向检测装置，调节其角度即能够调节激光光路及激光光束质量。 [0029] 具体地，调平装置包括驱动器6和调平机构8，调平机构8分别连接驱动器6和镜座9，通过控制驱动器6工作，推动调平机构8，进而推动镜座9。可以在每个调平机构8上设置位移传感器7，可以快速、精确、实时测量出连接机构8的调整量，并将其作为位移反馈信号输出给调节装置。由此调节装置可实现对自身控制信号的闭环调节，实现高精度的位移闭环控制。驱动器6可以为电机，也可为液压缸等驱动器。 [0030] 可以设置三个调平装置，均匀分布并与镜座9连接，调平机构8以成120°分布的三个支撑点对激光谐振镜片10进行调整，通过位移转换可将激光谐振镜片10的位移量转化为激光谐振镜片10的角度量，通过调整激光谐振镜片10的角度进而实现对激光光束质量的调整。根据情况调整调平装置的数量和设置方式，均在本发明的保护范围之内。 [0031] 在上述各具体实施方式提供的激光检测调节系统的基础上，还可设置光路密封管4，光路密封管4的一端连接检测装置，光路密封管4的另一端连接调节装置。具体地，可在光路密封管4的一端设置插接口，插装板2插入插接口，并通过限位块定位。也可采用其他连接方式，如螺纹连接等，均在本发明的保护范围之内。 [0032] 除了上述激光检测调节系统，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述激光检测调节系统的光电设备，该光电设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。 |
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