一种激光治疗机功率/能量检测装置及方法制造方法及图纸

一种激光治疗机功率/能量检测装置及方法属于激光治疗机功率/能量检测技术领域，目的在于解决现有技术中存在的成本高、存在检测误差以及增加了激光器终端损耗的问题。本发明专利技术漫反射光闸关闭时，激光器发出的激光经漫反射光闸反射后经第二光阑组件入射到第二分光镜，经第二分光镜反射的激光入射到第三光路，经第二分光镜透射的激光经漫反射堆吸收；漫反射光闸打开时激光器发出的激光入射到第一分光镜，经第一分光镜透射的激光用于组织治疗，经第一分光镜反射的激光经第一光阑组件入射到漫反射体，经漫反射体反射后的激光入射到第二分光镜，经第二分光镜反射的激光被漫反射堆吸收，经第二分光镜透射的激光进入到第三光路。

【技术实现步骤摘要】
一种激光治疗机功率/能量检测装置及方法
本专利技术属于激光治疗机功率/能量检测
，具体涉及一种激光治疗机功率/能量检测装置及方法。
技术介绍
在医用激光治疗机中，常规的开机自检是十分重要而且必要的，而自检项目中，对于连续型激光器和脉冲式激光器来说，激光器输出功率和能量大小的判断显得尤为重要，这是因为：首先，激光器输出功率/能量的大小代表着激光器是否工作正常，其次，激光器输出功率/能量的大小将直接影响着作用于人体皮肤上的能量，如果能量过大，将会对治疗的皮肤造成可能的伤害，增加治疗风险，而如果能量过小可能起不到治疗效果。现有技术中，为了要实现激光治疗机输出的激光功率/能量实时检测，常规的设计一般考虑在机器中配备功率计或能量计，而由于功率计或能量计价格较高，使整体成本高。国外现有的同类产品目前在功率/能量检测主要存在两种情况，一种是在系统自检时仅使用激光器的额定功率/能量测试，来确认激光器的最大输出能力，然后在激光发射前，对设置的激光发射功率/能量做出检测，而激光发射时，不再对激光输出进行实时检测，而是靠非光功率/能量的方式来保证激光输出的稳定，如采用闭环激光电源的控制，这种检测方式不准确，不能确定激光实时功率/能量，存在检测误差。另一种情况是自检时的开机检测和出光时的实时检测分别使用了两套检测系统，增加了检测成本同时增加了激光器的终端损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种激光治疗机功率/能量检测装置及方法，解决现有技术存在的成本高、存在检测误差以及增加了激光器终端损耗的问题。为实现上述目的，本专利技术的一种激光治疗机功率/能量检测装置包括：第一光路，所述第一光路包括依次设置的第一分光镜、第一光阑组件和漫反射体；和第一光路光轴平行的第二光路，所述第二光路包括依次设置的漫反射光闸、第二光阑组件、第二分光镜和漫反射堆；和所述第一光路、第二光路光轴垂直的第三光路，将入射到第三光路的激光转换为光辐射值；以及微控制器，所述微控制器和第三光路、漫反射光闸以及激光治疗机中的激光器电连接；漫反射光闸关闭时，激光治疗机中的激光器发出的激光经漫反射光闸反射后经第二光阑组件入射到第二分光镜，经第二分光镜反射的激光入射到第三光路，经第二分光镜透射的激光被漫反射堆吸收；漫反射光闸打开时，激光治疗机中的激光器发出的激光入射到第一分光镜，经第一分光镜透射的激光用于组织治疗，经第一分光镜反射的激光经第一光阑组件入射到漫反射体，经漫反射体反射后的激光入射到第二分光镜，经第二分光镜反射的激光被漫反射堆吸收，经第二分光镜透射的激光进入到第三光路。所述检测装置还包括一个设置在第一分光镜一侧的瞄准光源，所述瞄准光源发射出的光束经第一分光镜反射的光束和激光器经第一分光镜透射的光束合束用于治疗，所述瞄准光源发射出的光束经第一分光镜透射的光束进入到第一光路；所述瞄准光源为红色或绿色可见光源。所述第三光路包括第三光阑组件和依次设置在第三光阑组件中的均匀光束体、光探测器以及采样滤波电路，所述光探测器和所述采样滤波电路电连接，入射到第三光路的光线经均匀光束体后被光探测器接收，再经采样滤波电路转换为光辐射值；所述采样滤波电路和微控制器电连接。所述光探测器为光敏元件或热电元件。所述漫反射光闸包括旋转电磁铁和光闸片，所述光闸片固定在旋转电磁铁上，所述微控制器和旋转电磁铁电连接，控制旋转电磁铁上电或断电实现光闸片的打开或闭合。所述第三光阑组件为一个内部带有中空路径的壳体，垂直于第三光路方向上的第一侧面上开有一个可调尺寸的可调节通孔，所述中空路径从相对于第一侧面平行的第二侧面延伸至壳体内部，所述第三光阑组件具有一个可拆卸的上盖，所述上盖通过固定螺栓固定在所述第三光阑组件上，和所述可调节通孔对应位置设置有调节可调节通孔孔径调节阀，所述均匀光束体、光探测器和采样滤波电路整体通过顶紧螺栓固定在壳体之中。所述第一分光镜和第二分光镜材质相同并具有相同的反射率和透射率；所述光闸片、漫反射体和漫反射堆材质相同并具有相同的漫反射率，所述第一分光镜平行于闭合时的光闸片，所述漫反射体与第二分光镜之间平行放置。所述激光器为连续激光器或脉冲式激光器。基于一种激光治疗机功率/能量检测装置的检测方法包括以下步骤：步骤一：微控制器控制旋转电磁铁断电，漫反射光闸闭合，激光器发射出额定功率/能量的激光经光闸片反射后经第二光阑组件入射到第二分光镜，经第二分光镜反射的激光光束进入到第三光路，经第三光路的光探测器接收衰减后的光辐射信号，并传给采样滤波电路；步骤二：采样滤波电路对步骤一中获得的光辐射信号进行采样，并将光辐射信号转换为光辐射值作为初始光辐射值L1，并输入到微控制器中；步骤三：微控制器根据步骤一中激光器发出的激光的额定功率/能量对比预存在微控制器中的功率-辐射光数值或能量-辐射光数值对照表获得标准光辐射值L2，并输入到微控制器中；步骤四：微控制器根据公式(一)判断步骤二中获得的初始光辐射值L1和步骤三中获得的标准光辐射值L2之间的误差率E1是否在-20％-20％之间，若是，执行步骤五，若否，微控制器进行报警处理，E1＝(L1－L2)÷L2(一)；步骤五：微控制器控制旋转电磁铁上电，漫反射光闸打开，激光器发出的激光入射到第一分光镜，经第一分光镜反射的激光经第一光阑组件入射到漫反射体，经漫反射体反射后的激光入射到第二分光镜，经第二分光镜透射的激光进入到第三光路，经第三光路的光探测器实时接收衰减后的光辐射信号，并传给采样滤波电路；步骤六：采样滤波电路对步骤五中获得的光辐射信号进行采样，并将光辐射信号转换为光辐射值作为实际光辐射值L3，并输入到微控制器中；步骤七：微控制器根据公式(二)判断步骤五中获得的实际光辐射值L3和步骤三中获得的标准光辐射值L2之间的误差率E2是否在-20％-20％之间，若是，激光器正常工作，若否，微控制器在100ms内关闭光闸片，并关闭激光器；E2＝(L3－L2)÷L2(二)。步骤二中所述的预存在微控制器中的功率-辐射光数值或能量-辐射光数值对照表通过以下方式获得：打开漫反射光闸，激光依次经过第一分光镜、第一光阑组件、漫反射体、第二分光镜、第三可调光阑和均匀光束体后，光探测器接收到经上述元件衰减后的光辐射信号，采样滤波电路将光辐射信号转换为光辐射值并发送至微控制器；微控制器分别接收相同发射功率/能量下的多次测试所对应的光辐射值，每组相同发射功率/能量测试完毕后，微处理器计算出本组的平均光辐射值；按照上述方式，依次在存储器中写入不同发射功率/能量与平均光辐射值对照表；其中，所述发射功率/能量数值的确定通过外接标准功率计/能量计对照测量得出。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用多个光学分光及衰减元器件，对激光器中发射出的高功率/能量激光按照一定比例进行衰减，确保了所检测的激光相对于检测元件是合适及有效的。2、本专利技术将开机功率/能量自检及实时功率/能量检测两种功能于一体，与现有技术中需要采用昂贵的功率计/能量计及分光检测装置相比，具有成本低廉及结构简单等优点。3、本专利技术的第一分光镜与第二分光镜具有相同的反射率，漫反射光闸中的光闸片、漫反射体、漫反射堆均为金属材料，这三者漫反射率相同，在激光输出功率相同的前提下，开机功率自检过程及实时功率检测过程中，激光所经过的衰减率是一致的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，包括：第一光路，所述第一光路包括依次设置的第一分光镜(2)、第一光阑组件(3)和漫反射体(4)；和第一光路光轴平行的第二光路，所述第二光路包括依次设置的漫反射光闸(5)、第二光阑组件(6)、第二分光镜(7)和漫反射堆(8)；和所述第一光路、第二光路光轴垂直的第三光路，将入射到第三光路的激光转换为光辐射值；以及微控制器，所述微控制器控制漫反射光闸(5)的开关，并根据第三光路获得的光辐射值以及激光治疗机中的激光器的额定辐射值判断误差率；漫反射光闸(5)关闭时，激光治疗机中的激光器发出的激光经漫反射光闸(5)反射后经第二光阑组件(6)入射到第二分光镜(7)，经第二分光镜(7)反射的激光入射到第三光路，经第二分光镜(7)透射的激光被漫反射堆(8)吸收；漫反射光闸(5)打开时，激光治疗机中的激光器发出的激光入射到第一分光镜(2)，经第一分光镜(2)透射的激光用于组织治疗，经第一分光镜(2)反射的激光经第一光阑组件(3)入射到漫反射体(4)，经漫反射体(4)反射后的激光入射到第二分光镜(7)，经第二分光镜(7)反射的激光被漫反射堆(8)吸收，经第二分光镜(7)透射的激光进入到第三光路。...

【技术特征摘要】
1.一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，包括：第一光路，所述第一光路包括依次设置的第一分光镜(2)、第一光阑组件(3)和漫反射体(4)；和第一光路光轴平行的第二光路，所述第二光路包括依次设置的漫反射光闸(5)、第二光阑组件(6)、第二分光镜(7)和漫反射堆(8)；和所述第一光路、第二光路光轴垂直的第三光路，将入射到第三光路的激光转换为光辐射值；以及微控制器，所述微控制器控制漫反射光闸(5)的开关，并根据第三光路获得的光辐射值以及激光治疗机中的激光器的额定辐射值判断误差率；漫反射光闸(5)关闭时，激光治疗机中的激光器发出的激光经漫反射光闸(5)反射后经第二光阑组件(6)入射到第二分光镜(7)，经第二分光镜(7)反射的激光入射到第三光路，经第二分光镜(7)透射的激光被漫反射堆(8)吸收；漫反射光闸(5)打开时，激光治疗机中的激光器发出的激光入射到第一分光镜(2)，经第一分光镜(2)透射的激光用于组织治疗，经第一分光镜(2)反射的激光经第一光阑组件(3)入射到漫反射体(4)，经漫反射体(4)反射后的激光入射到第二分光镜(7)，经第二分光镜(7)反射的激光被漫反射堆(8)吸收，经第二分光镜(7)透射的激光进入到第三光路。2.根据权利要求1所述的一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括一个设置在第一分光镜(2)一侧的瞄准光源(1)，所述瞄准光源(1)发射出的光束经第一分光镜(2)反射的光束和激光器经第一分光镜(2)透射的光束合束用于组织治疗，所述瞄准光源(1)发射出的光束经第一分光镜(2)透射的光束进入到第一光路；所述瞄准光源(1)为红色或绿色可见光源。3.根据权利要求1或2所述的一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，所述第三光路包括第三光阑组件(11)和依次设置在第三光阑组件(11)中的均匀光束体(9)、光探测器(10)以及采样滤波电路(12)，所述光探测器(10)和所述采样滤波电路(12)电连接，入射到第三光路的光线经均匀光束体(9)后被光探测器(10)接收，再经采样滤波电路(12)转换为光辐射值；所述采样滤波电路(12)和微控制器电连接。4.根据权利要求3所述的一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，所述光探测器(10)为光敏元件或热电元件。5.根据权利要求1或2所述的一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，所述漫反射光闸(5)包括旋转电磁铁(501)和光闸片(502)，所述光闸片(502)固定在旋转电磁铁(501)上，所述微控制器和旋转电磁铁(501)电连接，控制旋转电磁铁(501)上电或断电实现光闸片(502)的打开或闭合。6.根据权利要求1或2所述的一种激光治疗机功率/能量检测装置，其特征在于，所述第三光阑组件(11)为一个内部带有中空路径(1102)的壳体，垂直于第三光路方向上的第一侧面上开有一个可调尺寸的可调节通孔(1101)，所述中空路径(1102)从相对于第一侧面平行的第二侧面延伸至壳体内部，所述第三光阑组件(11)具有一个可拆卸的上盖，所述上盖通过固定螺栓(1104)固定在所述第三光阑组件(11)上，和所述可调节通孔(1101)对应位置设置有调节可调节通孔(1101)孔径调节阀(1103)，所述均匀光束体(9)、光探测器(10)和采样滤波电路(12)整体通过顶紧螺栓(1105)固定在壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大钢，吴成顺，沈光辉，张洪民，陈凤萍，
申请(专利权)人：吉林省科英激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22