一种基于多重反射的光压测量装置及方法制造方法及图纸

技术编号:33084858 阅读:21 留言:0更新日期:2022-04-15 10:46
本发明专利技术涉及一种基于多重反射的光压测量装置及方法,其装置包括称重模块、传感反射镜和反射单元,称重模块固定设置,传感反射镜水平固定安装在称重模块上;反射单元固定架设在传感反射镜的上方,用于将入射激光反射至传感反射镜,且激光在反射单元和传感反射镜之间经多次反射后射出。本发明专利技术的有益效果是结构简单,体积较小,便于调整和校准,且其能够实现激光在传感反射镜上的多次反射,大大提高光压的增益,从而提高了光压测量的精确度。从而提高了光压测量的精确度。从而提高了光压测量的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多重反射的光压测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及高功率激光测量
,具体涉及一种基于多重反射的光压测量装置及方法。

技术介绍

[0002]近些年来,高功率激光器发展迅速,输出的激光功率逐渐增大。对于高功率激光的测量,激光计量测试技术目前已经滞后于高功率激光器技术的发展。特别是其在军工武器和激光加工的应用上,若无法确保激光器的出激光功率精确度,将会造成不可估计的损失和破坏。这无疑对高功率激光计量检测提出了更高的需求和挑战。
[0003]传统高功率激光测量方法主要是量热方法。量热方法通过吸收材料将高功率激光全部吸收并转化成热量,通过测量装置中热沉或水的温度升高量得到激光功率。测量装置体积较大、重量较重、响应速度较慢,需要配备水冷机或储水箱,且测量的功率越高装置的体积越大,测量装置的吸收材料表面极易被激光损伤。
[0004]新兴的光压方法,通过直接测量高功率激光照射在高精密质量仪的质量,从换算关系计算光压以此来获得高功率激光的功率参数。相比于量热测量法光压测量法在测量时相应速度快、测量的精度更好。并且不需要通过介质来吸收高功率光产生的巨大能量,从而避免了体积较大的散热装置,有效地缩小了测量装置的大小。但由于单次激光辐射压力达到毫克级别,激光在测量反射镜上的作用力十分微小,现有的称重模块或称重模块精度无法满足要求,所以单次反射的高功率激光光压测量不确定度较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于多重反射的光压测量装置及方法,旨在解决现有技术中的问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:
[0007]一种基于多重反射的光压测量装置,包括称重模块、传感反射镜和反射单元,所述称重模块固定设置,所述传感反射镜水平固定安装在所述称重模块上;所述反射单元固定架设在所述传感反射镜的上方,用于将入射激光反射至所述传感反射镜,且激光在所述反射单元和所述传感反射镜之间经多次反射后射出。
[0008]本专利技术的有益效果是:测量时,激光先射入反射单元,经反射单元反射至传感反射镜,然后在反射单元和传感反射镜之间经多次反射后射出;在此过程中,称重模块检测出激光反射作用于传感反射镜上的力,该力等同于激光的光压,且将该力转换为质量并根据相关的公式获得射入激光的功率,精确度大大提高。本专利技术结构简单,体积较小,便于调整和校准,且其能够实现激光在传感反射镜上的多次反射,大大提高光压的增益,从而提高了光压测量的精确度。
[0009]在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。
[0010]进一步,所述反射单元包括多重反射镜和至少一个反射机构,所述多重反射镜和
所述反射机构分别固定架设在所述传感反射镜的上方,且所述反射机构位于所述多重反射镜的旁边,其将入射激光反射至所述传感反射镜和/或将所述传感反射镜反射过来的激光反射出去,且激光在所述传感反射镜和所述多重反射镜之间反射多次后射出。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是测量时,激光先射入反射机构,经反射机构反射至传感反射镜和/或将传感反射镜反射过来的激光反射出去,然后在多重反射镜和传感反射镜之间经多次反射后射出;在此过程中,称重模块检测出激光反射作用于传感反射镜上的力,该力等同于激光的光压,且将该力转换为质量并根据相关的公式获得射入激光的功率,精确度大大提高。
[0012]进一步,还包括安装架,所述多重反射镜和所述反射机构分别固定安装在所述安装架上。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是结构简单,通过安装架将多重反射镜和反射机构集成于一体,拆装方便,省时省力。
[0014]进一步,每个所述反射机构均包括至少一个出入反射镜,所述出入反射镜倾斜安装在所述多重反射镜的旁边。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是测量时,激光先射入出入反射镜,经出入反射镜反射至传感反射镜,然后在多重反射镜和传感反射镜之间经多次反射后射出;称重模块检测出激光反射作用于传感反射镜上的力,该力等同于激光的光压,且将该力转换为质量并根据相关的公式获得射入激光的功率,精确度大大提高。
[0016]进一步,每个所述反射机构均还包括至少一个重复反射镜,所述重复反射镜固定安装在所述多重反射镜对应激光射出的一侧,用于将射出的激光重新反射至所述传感反射镜或所述多重反射镜。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是测量时,激光先射入出入反射镜,经出入反射镜反射至传感反射镜,然后在多重反射镜和传感反射镜之间经多次反射后射出,最后射出后的激光经重复反射镜重新反射至传感反射镜或多重反射镜,激光在传感反射镜和多重反射镜之间重新反射多次;在此过程中,称重模块检测出激光反射作用于传感反射镜上的力,该力等同于激光的光压,且将该力转换为质量并根据相关的公式获得射入激光的功率,精确度大大提高。
[0018]进一步,每个所述反射机构均包括两个所述出入反射镜,所述多重反射镜水平设置,两个所述出入反射镜相对固定安装在所述多重反射镜上方的两侧,其与所述多重反射镜之间的夹角分别为30

40
°
;水平射入的激光经其中一个所述出入反射镜反射至所述传感反射镜,且激光在所述传感反射镜和所述多重反射镜之间反射多次后经另一个所述出入反射镜反射后水平射出。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果是测量时,水平射入的激光经其中一个出入反射镜反射至传感反射镜,且激光在传感反射镜和多重反射镜之间反射多次后经另一个出入反射镜反射后水平射出;在此过程中,称重模块检测出激光反射作用于传感反射镜上的力,该力等同于激光的光压,且将该力转换为质量并根据相关的公式获得射入激光的功率,进一步提高测量的精确度,该方案结构简单,分布合理,操作简便,省时省力。
[0020]进一步,所述反射单元包括两个所述反射机构,两个所述反射机构中的四个所述出入反射镜两两相对呈十字形分布;所述多重反射镜位于四个所述出入反射镜围合成的区
域内,所述传感反射镜位于四个所述出入反射镜围合成的区域的下方;所述反射单元还包括转向机构,所述转向机构用于将其中一个所述反射机构射出的激光进行转向使其射入另一个所述反射机构。
[0021]采用上述进一步方案的有益效果是结构简单,设计合理,使得激光在相互垂直的两个方向上分别反射多次反射,在保持传感反射镜面积不变的情况下增加其反射于传感反射镜上的次数,进一步提高测量的精确度。
[0022]进一步,每个所述反射机构均还包括至少一个反射镜组件,每个所述反射镜组件均包括两个45
°
反射镜,两个所述45
°
反射镜的镜面相互垂直分布在所述多重反射镜对应激光射出的一侧,水平射出的激光依次经两个所述45
°
反射镜反射后重新水平射入所述多重反射镜。
[0023]采用上述进一步方案的有益效果是测量时,水平射入的激光经其中一个出入反射镜反射至传感反射镜,且激光在传感反射镜和多重反射镜之间反射多次后经另一个出入本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多重反射的光压测量装置,其特征在于:包括称重模块(1)、传感反射镜(2)和反射单元,所述称重模块(1)固定设置,所述传感反射镜(2)水平固定安装在所述称重模块(1)上;所述反射单元固定架设在所述传感反射镜(2)的上方,用于将入射激光反射至所述传感反射镜(2),且激光在所述反射单元和所述传感反射镜(2)之间经多次反射后射出。2.根据权利要求1所述的基于多重反射的光压测量装置,其特征在于:所述反射单元包括多重反射镜(3)和至少一个反射机构,所述多重反射镜(3)和所述反射机构分别固定架设在所述传感反射镜(2)的上方,且所述反射机构位于所述多重反射镜(3)的旁边,其将入射激光反射至所述传感反射镜(2)和/或将所述传感反射镜(2)反射过来的激光反射出去,且激光在所述传感反射镜(2)和所述多重反射镜(3)之间反射多次后射出。3.根据权利要求2所述的基于多重反射的光压测量装置,其特征在于:还包括安装架(4),所述多重反射镜(3)和所述反射机构分别固定安装在所述安装架(4)上。4.根据权利要求2

3任一项所述的基于多重反射的光压测量装置,其特征在于:每个所述反射机构均包括至少一个出入反射镜(5),所述出入反射镜(5)倾斜安装在所述多重反射镜(3)的旁边。5.根据权利要求4所述的基于多重反射的光压测量装置,其特征在于:每个所述反射机构均还包括至少一个重复反射镜,所述重复反射镜固定安装在所述多重反射镜(3)对应激光射出的一侧,用于将射出的激光重新反射至所述传感反射镜(2)或所述多重反射镜(3)。6.根据权利要求4所述的基于多重反射的光压测量装置,其特征在于:每个所述反射机构均包括两个所述出入反射镜(5),所述多重反射镜(3)水平设置,两个所述出入反射镜(5)相对固定安装在所述多重反射镜(3)上方的两侧,其与所述多重反射镜(3)之间的夹角分别为30

40
°
;水平射入的激光经其中一个所述出入反射镜(5)反射至所述传感反射镜(2),且激光在所述传感反射镜(2)和所述多重反射镜(3)之间反射多次后经另一个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙青孙振山李超辰许宁
申请(专利权)人:中国计量科学研究院
类型:发明
国别省市:

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