[发明专利]一种光纤耦合定位控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种光纤耦合定位控制装置及方法，涉及激光器技术领域，该光纤耦合定位控制装置包括：传感器模块，环绕耦合区域设置，当发射侧光纤和入射侧光纤在耦合装置内进行耦合后，采集所述发射侧光纤所输出的耦合测试激光的功能数据；检测控制模块，用于对所述耦合测试激光的功能数据进行耦合分析，并根据耦合分析的结果对应调整发射侧光纤进行耦合的位置，使所述位置位于预设的标准耦合中心。所述光纤耦合定位控制装置结构简单成本较低，同时，利用温度传感器来确定耦合位置的温度，在检测结果为异常时切断发射侧光纤的运行，避免了高温等异常情况对耦合的器件造成损伤，有效的对耦合装置进行了保护。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种光纤耦合定位控制装置及方法。

背景技术

在焊接领域中，激光器经常需将自身的输出光纤耦合到另一不同长度和纤径的光纤中，来满足不同的工艺需求或加工生产的成本压力，通常可以分为下述几种情况：

第一，由于激光器自身输出光纤长度的限制，而客户方焊接现场的焊接台面对激光输出光纤长度等要求，往往需将激光器自身光纤进行延长耦合另一光纤中，以满足客户现场的实际需要；

第二，焊接工艺的需求，需将一个将激光器输出光纤，耦合到一根较大纤径的光纤中来，以满足工艺中对光斑大小和光束质量的需求；

第三，由于激光器成本相对较高，需将一个激光器输出的激光通过多路耦合进行时间分光，以满足客户生产对成本的要求。

而激光器光纤耦合器的设计，如何便捷、快速实现光纤耦合和耦合异常高速切断保护等技术，成为激光器光纤耦合器几项核心技术指标。目前现有的激光器光纤耦合器，耦合调节时，需要借助功率计和光谱质量分析仪进行分析，通过测量耦合器输出光纤的功率耦合效率和光斑光谱分析，来确定耦合器光纤耦合位置是否合适。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的光纤耦合方法较高的依赖于高端仪器设备，成本较高，同时对生产操作人员耦合器的调节技巧和经验有较高的要求，一般操作人员很难便捷快速对光纤实现耦合，另外，耦合器中保护设计相对简单，当耦合定位产生严重偏差或光纤端面有粉尘等造成异常时，无法进行快速切断保护。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种光纤耦合定位控制装置及方法，解决现有的光学耦合装置成本高以及无法对耦合过程进行切断保护的问题。

本发明提供了一种光纤耦合定位控制装置，包括：通信连接的传感器模块以及检测控制模块；所述传感器模块环绕耦合区域设置，当发射侧光纤和入射侧光纤在耦合装置内进行耦合后，采集所述发射侧光纤所输出的耦合测试激光的功能数据；所述检测控制模块用于对所述耦合测试激光的功能数据进行耦合分析，并根据耦合分析的结果对应调整发射侧光纤进行耦合的位置，使所述位置位于预设的标准耦合中心。

作为本发明的进一步改进，所述的功能数据包括光强信息以及温度信息，所述传感器模块包括至少四个光学传感器、至少一个温度传感器以及通信模块；所述至少四个光学传感器均匀分布在所述发射侧光纤和入射侧光纤耦合端面的四周，当所述发射侧光纤输出耦合测试激光后，所述至少四个光学传感器分别采集所述耦合测试激光在其对应位置处的光强信息；所述至少一个温度传感器设置在耦合区域周围，并对应采集所述耦合测试激光的温度信息；通信模块，用于将采集到的所述光强信息以及温度信息上传至所述检测控制模块用以进行耦合分析。

作为本发明的进一步改进，所述检测控制模块包括：计算单元，用于根据上传的所述光强信息以及温度信息分别计算所述耦合测试激光的功率数据以及温度数据；第一检测单元，用于将所述温度数据与预设的温度阈值进行比对，生成第一检测结果；第二检测单元，用于根据四个光学传感器所采集的对应位置的功率数据确定所述发射侧光纤耦合位置偏离预设的标准耦合中心的方向和幅度，生成第二检测结果。