[发明专利]一种基于双表面测温的激光功率探测器

说明书

本发明公开一种基于双表面测温的激光功率探测器，采用多个导流片，并基于双表面测温方式进行温度测量。包括反射锥、吸收腔、导流片、散热片、温度传感器、外壳等部分。反射锥安装于吸收腔底部，锥尖正对激光入射口方向。吸收腔的内部侧壁为V型圆环槽结构。吸收腔外部侧壁与导流片的内壁紧密接触，每个导流片上的两面各开两个圆环槽，槽内安装温度传感器，可测量导流片热端和冷端的温度。相邻导流片之间安装有散热片，导流片与散热片同轴装配，导流片与散热片的周围部分置于流水环境中，以提高散热效率。外壳上开孔用于进水和出水，实现水冷散热。该激光功率探测器可提高功率测量的准确性和稳定性，并提高激光损伤阈值，降低探测器损伤风险。

技术领域

本发明属于激光辐射参数测量技术领域，涉及激光功率测量装置，尤其是一种高功率激光功率探测器。

背景技术

随着激光技术的快速发展，激光器的输出功率不断提高，如近年来发展最快的光纤激光器，单模块输出功率已达到万瓦以上，多模激光输出功率突破100kW。基于高功率激光的工业加工设备得到广泛应用，进而推动激光技术更快发展。随着激光功率水平的提高，需要配备相应的激光功率测量设备，进行性能监测和评估。目前的高功率激光功率计普遍采用量热的方法进行激光功率测量，但在测量准确度和抗激光损伤方面无法满足当前高功率激光的测量要求。一方面，现有激光功率计大部分是通过测量吸收体某一表面的温度实现激光功率的测量，这种测温方式获得的温度值与吸收体的实际温度变化存在较大差异，而且很容易发生温漂，测温误差较大。此外，现有激光功率计对入射激光的扩束比较低，吸收面上的激光功率密度分布不均匀，导致抗激光损伤能力差，测量过程中被激光打坏的概率非常大。

因此，非常有必要开发一种新型激光功率探测器，提高其测量准确度和抗激光损伤能力，以更好地满足当前高功率激光的测量需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型激光功率探测器，测量准确性高，性能稳定，激光损伤阈值高。

本发明的技术方案如下：

一种基于双表面测温的激光功率探测器，采用多个热流传导片(简称“导流片”)，并基于双表面测温方式进行温度测量。所述激光功率探测器包括反射锥、吸收腔、导流片、散热片、温度传感器、外壳等部分。所述反射锥安装于所述吸收腔内部，所述吸收腔外部侧壁安装所述导流片，每个所述导流片的前后两面各设置两组所述温度传感器。相邻的所述导流片之间安装所述散热片。所述反射锥、所述吸收腔、所述导流片、所述散热片、所述温度传感器置于所述外壳内部。

具体地，所述反射锥安装于所述吸收腔的底部位置，锥尖正对所述激光功率探测器的激光入射口方向，用于将入射激光反射至所述吸收腔的内壁上。所述反射锥的侧面镀高反射率膜层，以提高对待测激光的反射率，降低对激光的吸收。

所述吸收腔的内壁包含一系列V型圆环槽结构，用于吸收从所述反射锥反射至所述吸收腔内壁的光束，并转化为热能。所述V型圆环槽的作用是增大光吸收面积，降低激光功率密度，从而提高激光功率计的抗激光损伤能力。所述吸收腔内壁通过表面处理工艺提高其吸收率，实现对激光的均匀吸收。所述反射锥安装于所述吸收腔的一端内部。