[发明专利]一种QBH指向误差测试装置及方法

说明书

本发明涉及高功率光纤激光器器件检测技术领域，具体涉及一种QBH指向误差测试装置及方法，该装置包括准直透镜、第一分光棱镜、第一光学元件组、第二光学元件组、遮光组件和位置传感器。准直透镜用于输出平行光束；第一分光棱镜将平行光束分为第一光束和第二光束；利用遮光组件遮挡使第一光束经过第一光学元件组以及第二光束经过第二光学元件组后入射至位置传感器，记录其光斑在位置传感器的坐标。根据第一光束和第二光束的坐标和光程差，计算QBH的轴偏值和指向误差。能够解决现有技术中QBH输出光缆指向误差不满足要求，会导致无法切割焊接出合格的断面质量和焊接质量，甚至引起发热、烧毁整个激光器，造成危险的问题。

技术领域

本发明涉及高功率光纤激光器器件检测技术领域，具体涉及一种QBH指向误差测试装置及方法。

背景技术

随着国产光纤激光器不断普及，功率也越来越高。从几百瓦到几万瓦。已经广泛应用于科技、军事、医疗、工业加工等领域。在制造业中，它作为高强度光源，用于切割、打孔、焊接等方面。高功率光纤激光器中，纤芯为微米级别，千瓦级别的激光不能直接由光纤纤芯输出到空气中，否则会烧毁光纤。因此，需在输出光纤尾端熔接一个锥形石英棒，通过石英棒，将激光导出，进而保护光纤免受损伤。该石英棒就是光纤激光器的QBH(光纤激光光缆)输出光缆。然后由于工艺、设计、制作、熔接等原因，激光通过QBH输出光缆后，激光的光束会发生退化，指向偏差，进而影响激光的光束质量和后期切割，焊接质量。

现阶段QBH光缆的指向误差的测量行业内未有标准的测试方法，因此，无法评价其生产好坏和质量。影响光纤激光器的性能一致性。同时，QBH输出光缆指向误差如果存在问题，将无法切割、焊接出合格的断面质量和焊接质量，甚至引起发热问题，烧毁整个激光器，十分危险。因此，如何在测试激光器安全的情况下对QBH输出光缆进行测量一直是行业内的一个主要问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种QBH指向误差测试装置及方法，能够解决现有技术中QBH输出光缆指向误差不满足要求，会导致无法切割、焊接出合格的断面质量和焊接质量，甚至引起发热问题，烧毁整个激光器，造成危险的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种QBH光缆指向误差的测试装置，包括：

准直透镜，其用于接收QBH光缆的发散光，输出平行光束；

第一分光棱镜，其设于所述准直透镜的光路上，用于将所述平行光束分为呈角度的第一光束和第二光束；

第一光学元件组和第二光学元件组，其分别设于所述第一光束和第二光束的光路上，所述第一光学元件组和第二光学元件组被配置为：理论直光经过所述第一分光棱镜分光后的第一光束和第二光束，再经过第一光学元件组和第二光学元件组的光程不同，且射出路径一致；

遮光组件，其用于遮挡所述第一光束或者第二光束；

位置传感器，其设于第一光束和第二光束经过第一光学元件组和第二光学元件组的光路上，用于测量第一光束和第二光束的光斑位置。

在一些可选的方案中，所述第一分光棱镜为50:50分光棱镜，用于将所述平行光束分为两条呈90°的第一光束和第二光束。

在一些可选的方案中，所述第一光学元件组包括依次设置的第二分光棱镜和第一全反镜，所述第一分光棱镜、第二分光棱镜和第一全反镜位于同一直线上，所述第一光束透过所述第一分光棱镜和第二分光棱镜后，经所述第一全反镜反射至所述位置传感器。

在一些可选的方案中，所述第二光学元件组包括依次设置的第二全反镜、第三全反镜、第二分光棱镜和第一全反镜，所述第一分光棱镜、第二全反镜、第三全反镜和第二分光棱镜之间的连线呈矩形，所述第二光束经第二全反镜和第三全反镜反射后，透过第二分光棱镜经所述第一全反镜反射至所述位置传感器。