[发明专利]一种基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置

权利要求书

1.一种基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，包括依次连接的斩波器、光电二极管、I/V转换电路、隔直电路、程控放大电路、模/数转换电路、中央处理器以及显示模块，中央处理器与程控放大电路连接；连续激光器发射的连续激光经过斩波器转换为脉冲激光，脉冲激光经过光电二极管转换为脉冲电流信号，脉冲电流信号经过I/V转换电路转换为脉冲电压信号，脉冲电压信号经过隔直电路去除信号中的直流分量，中央处理器控制程控放大电路选择不同的档位将脉冲电压信号放大到适合模/数转换电路采集的电压，最后中央处理器将模/数转换电路采集到的数字信号校准后发送给显示模块进行显示。

2.如权利要求1所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，斩波后的脉冲激光信号与进入斩波器的连续激光信号幅值相同。

3.如权利要求2所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，经过斩波器输出的脉冲激光信号和外部环境杂散光信号进行叠加一同进入光电二极管，经过斩波器输出的脉冲激光信号和外部环境杂散光信号叠加后成为具有基底值的脉冲光信号。

4.如权利要求3所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，经过斩波器输出的脉冲激光信号和外部环境杂散光信号叠加后的光信号一同经过光电二极管转换为具有基底值的脉冲电流信号，该电流信号和光电二极管的暗电流进行叠加，经过I/V转换电路转换为具有基底值的脉冲电压信号，脉冲电压信号的基底值大于脉冲电流信号的基底值，I/V转换电路选用运算放大器实现。

5.如权利要求4所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，斩波器斩波后的被测激光信号转换为周期性的脉冲电压信号。

6.如权利要求5所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，所述隔直电路选用电容实现，电容的大小取决于斩波器的斩波频率，满足斩波器斩波后的被测激光信号转换的脉冲电压信号经过隔直电容的畸变最小。

7.如权利要求6所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，所述模/数转换电路选择正电平和负电平采样的模/数转换芯片。

8.如权利要求7所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，所述中央处理器将模/数转换电路采集到的脉冲电压信号正电平和负电平绝对值相加，得到被测连续激光经过上述处理得到的电压值，用此电压值进行校准即得到被测连续激光的准确功率值。

9.如权利要求8所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置，其特征在于，所述中央处理器控制程控放大电路的工作流程为：

第一步，中央处理器首先对斩波器斩波后的被测激光信号转换的正电压信号进行采集；

第二步，判断采集到的正电压信号是否达到模/数转换电路正电压的上限，若没有达到则进入下一步，若达到则认为当前放大倍数过大，减小1档放大倍数，并回到第一步；

第三步，中央处理器对斩波器斩波后的被测激光信号转换的负电压信号进行采集；

第四步，判断采集到的负电压信号是否达到模/数转换电路负电压的上限，若没有达到则进入下一步，若达到则认为当前放大倍数过大，减小1档放大倍数，并回到第一步；

第五步，将采集到的正电平电压与负电平电压的绝对值求和；

第六步，判断得到的和是否大于模/数转换电路正电压与负电压绝对值和的1/10，若大于则认为当前放大倍数合适，进入下一步，若不大于则认为当前放大倍数过小，增加1档放大倍数，并回到第一步；

第七步，输出当前电压值；

第八步，跳回第一步，重复执行第一步到第七步。

10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的基于光电二极管的连续微弱激光功率测量装置在激光功率测量技术领域中的应用。