一种转盘式半导体激光器远场测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种转盘式半导体激光器远场测试装置，其包括一水平转盘，所述水平转盘的中心设置有一支撑台，支撑台上固定有功率探测器，水平转盘的边缘处通过支架固定有一垂直设置的半圆弧形滑轨，所述半圆弧形滑轨上设置有滑块，滑块上固定设有激光器夹具。该装置采用旋转运动的方式，对激光器的发光区域进行等距均匀扫描，使激光器围绕探测器做１８０度旋转运动，从而实现对半导体激光器的远场参数的精确测量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光器测试领域，涉及半导体激光器远场参数测试，尤其是一种 针对大功率半导体激光器的转盘式远场测试装置。
技术介绍
随着半导体激光器制造技术的不断发展，光纤耦合技术作为提高光束质量，改善 光斑尺寸的一项新兴技术孕育而生。然而，在半导体激光器同光纤材料进行耦合的过程中， 无论是采用直接耦合，还是通过光纤透镜、球形透镜光纤及柱形透镜光纤等间接耦合，判断 其耦合方式是否优越的主要标准是耦合效率和失准容忍度。上述两个关键指标同半导体激 光器的功率及发散角直接相关，而由于生产工艺等原因造成不同半导体激光器个体的功率 及发散角不尽相同，生产厂商给出的只能是一个典型值，用典型值来进行参数估算，必然造 成结果的不准确性。因此，对半导体激光器发散角度的测量就越来越为人们所关注。多年来，人们提出 了多种测试半导体发散角的方法。其中常用的测试方法有(1)垂直定距测量法(半导体 激光器参数测量装置专利)。即保持激光器发光点与激光探测垂直距离为 一固定值，以水平运动的方式，将激光探测器以垂直以激光器发光轴线的垂直平面移动至 激光器发光范围区域，测量不同位置处的激光器光功率，达到远场测试的目的。但是这种方 法测试指向比较单一，各测试点参考位置相对与激光器发光点的绝对位置不同，导致各点 测试误差比较大。(2)平行轮廓测量法(轮廓曲面测量系统的闭环控制，长春光学精密机械学院学 报2000-4)。即在激光器发光点固定距离处放置一带有水平与垂直刻度的平板，其平面与激 光器发光点保持水平，且刻度中心与激光器发光点中心保持同心，这样可以根据几何关系 算出激光器的发光角度。这种方法能大致测出激光器的发散角度，但是却无法计算光束质量参数。(3) CCD光学探测测量(激光光束发散角测试方法W1108756. 0]专利)。即距激 光器发光点一定距离处放置一 CXD摄像机，CXD摄像机镜头接收中心与激光器发光点保持 同心，在激光器发光后，通过图形采集的方式得到激光器发光的区域。这种方法能够直观的 测量出激光器的发光区域，但是受到CCD本身尺寸与成本的限制，只适用于测量较小功率 的激光器远场参数。(4)间接测量法(基于单片机的激光远场光斑直接测量系统，《光电技术应用》 2004-10)。即被检测激光在一定距离照射漫反射靶板，同时触发信号送GPS时统，以记录激 光脉冲发射时刻。光电探测器接收脉冲激光信号，经测频、延时后向图像摄取设备(CCD摄 像机或热像仪)发出触发信号，使其记录激光光斑图像。记录完毕后由专用软件对各帧图 像进行处理得到各脉冲的远场光斑参数。这种方法适用于测量较大功率激光器产品，但是 探测器响应时间较长，达IO5量级，对极端脉冲激光探测(如IOns)效率低，实时性较差，测 量精度也不高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提出一种转盘式半导体激光器远 场测试装置，该装置采用旋转运动的方式，对激光器的发光区域进行等距均勻扫描，使激光 器围绕探测器做180度旋转运动，从而实现对半导体激光器的远场参数的精确测量。本技术的目的是通过以下技术方案实现的这种转盘式半导体激光器远场测 试装置包括一水平转盘，所述水平转盘的中心设置有一支撑台，支撑台上固定有功率探测 器，水平转盘的边缘处通过支架固定有一垂直设置的半圆弧形滑轨，所述半圆弧形滑轨上 设置有滑块，滑块上固定设有激光器夹具。上述半圆弧形滑轨的垂直轴与支撑台的中心轴同轴。本技术具有以下有益效果本技术的装置在激光器功率探测的过程中， 能够保持激光器发光点与探测器之间的绝对距离不变，等距的测量激光器发光点远场各点 处的光强信息。而且在激光器功率探测的过程中，能够实时且连续的测量激光器远场的功 率，其精度仅取决于采样的速度，并且本技术涉及的装置均具有结构简单，使用方便快 捷的优点。附图说明图1-1是激光器远场测试方法的第一种装置结构示意图；图1-2是探测器水平从 左至右、垂直从上至下的旋转方式示意图；图1-3是探测器水平从右至左、垂直从上至下的 旋转方式示意图；图1-4是探测器水平从左至右、垂直从下至上的旋转方式示意图；图1-5 是探测器水平从右至左、垂直从下至上的旋转方式示意图；图2-1是激光器远场测试方法 的第二种装置结构示意图；图2-2是探测器从上至下的旋转方式示意图；图2-3是探测器 从下至上的旋转方式示意图；图2-4是探测器从左至右的旋转方式示意图；图2-5是探测 器从右至左的旋转方式示意图；图3-1是本技术的转盘式半导体激光器远场测试装置 的结构示意图；图3-2是图3-1中激光器水平从右向左运动示意图；图3-3是图3-1中激光 器水平从左向右运动示意图；图3-4是图3-1中激光器垂直从上向下示意图；图3-5是图 3-1中激光器垂直从下向上示意图。其中1为激光器，2为器件台，3为底座，4. 1为第一电机座，4. 2为第二电机座，5 为电机，6为旋转臂，7为功率探测器，8为条形支架，9为导向臂，10为支撑台，11为轴，12为 半圆弧形滑轨，13为激光器夹具，14为水平转盘，15为支架。具体实施方式半导体激光器远场测试方法包括以下两种第一种以激光器发光点为圆心，以 一固定臂长L为半径，使探测器在激光器发光点的发光区域绕激光器的发光点在水平面和 垂直面上分别做180度的等距均勻扫描；第二种探测器不动，以探测器为圆心，以一固定 臂长R为半径使激光器分别在水平面和垂直面上分别做180度的旋转运动。以上所述的探测器均是功率探测器。以上所述的半导体激光器远场测试方法，主要包括以下几种实现形式(1)旋转 臂双轴运动方式即保持激光器发光位置固定，采用与激光器发光点水平与垂直两个方向运动轴，每一个轴均固定一探测器，以固定的臂长进行绕激光器发光点各180度旋转，从而 得到激光器远场快轴与慢轴数据信息。这种实现方式的具体装置如图1-1所示，该装置包 括底座3、电机5和功率探测器7。底座3上分别固定有器件台2、第一电机座4. 1和第二电 机座4. 2。第一电机座4. 1和第二电机座4. 2上分别设有一组包括电机5和功率探测器7 的旋转检测机构，旋转检测机构还包括有旋转臂6，功率探测器7通过旋转臂6与电机5连 接，第一电机座4. 1和第二电机座4. 2分别固定在由底座3侧边垂直向上伸出的第一安装 臂3. 1和第二安装臂3. 2上，第二安装臂3. 2的上部垂直弯折至器件台2的上方。第一电 机座4. 1上的电机5通过旋转臂6带动功率探测器7在垂直面上绕器件台2做旋转运动， 第二电机座4. 2上的电机5通过旋转臂6带动功率探测器7在水平面上绕器件台2做旋转 运动。电机5的最优方案是选择伺服电机。在该装置中，其两组旋转检测机构分别固定于 两个垂直的平面上，两组旋转检测机构中的两个旋转臂6端部的运动轨迹保持同心但不同 面(处于相互垂直的两个平面上)。该装置工作时，包括两组旋转检测机构同时运动或者两 组旋转检测机构顺序运动两种方式。将激光器固定在器件台2上，第二电机座4. 2中旋转 臂6上的功率探测器7的运动可以是正对激光器发光点从左至右或从右至左；第一电机座 4. 1上的旋转臂6上的功率探测器7的运动可以是正对激光器1发光点从上至下或从下至 上。其运动示意如图1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转盘式半导体激光器远场测试装置，包括一水平转盘（１４），其特征在于：所述水平转盘（１４）的中心设置有一支撑台（１０），支撑台（１０）上固定有功率探测器（７），水平转盘（１４）的边缘处通过支架（１５）固定有一垂直设置的半圆弧形滑轨（１２），所述半圆弧形滑轨（１２）上设置有滑块，滑块上固定设有激光器夹具（１３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴胜，代华斌，郑艳芳，李锋，
申请(专利权)人：西安炬光科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]