光纖激光器的光功率采集器及基于其的老化測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本新型涉及激光器的老化測試領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖激光器的光功率采集器及基于其的老化測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的光纖激光器老化測試過程中都是通過光功率計對激光器的光功率數(shù)據(jù)進行采集。但現(xiàn)有的光功率計容易造成激光外泄等問題，因而安全性低且測量的準(zhǔn)確性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本新型提供一種光纖激光器的老化測試裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用光功率計安全性、準(zhǔn)確性低的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本新型一方面提供一種光纖激光器的光功率采集器，包括:一球形腔、安裝在所述球形腔外表面的散熱片、開設(shè)在所述球形腔上的入光孔和出光孔以及安裝在所述出光孔處的光電二極管；所述光電二極管位于所述球形腔內(nèi)；
[0005]所述球形腔，用于對所述光纖激光器輸出的激光進行衰減；
[0006]所述光電二極管，用于采集所述衰減后的激光并生成脈沖信號；
[0007]所述散熱片，用于將產(chǎn)生的熱量散出。
[0008]優(yōu)選的，所述球形腔外殼為6061鋁合金；
[0009]和/ 或；
[0010]所述球形腔內(nèi)表面為粗糙面；
[0011]和/或；
[0012]所述光功率采集器還包括位于所述光電二極管與所述球形腔之間的絕熱材料。
[0013]本新型另一方面還提供了一種光纖激光器的老化測試裝置，其特征在于，包括老化數(shù)據(jù)采集板、計算機、至少一個老化監(jiān)控板以及上述的光功率采集器；所述光功率采集器與所述老化監(jiān)控板相對應(yīng)；其中，
[0014]所述光功率采集器，用于在所述光纖激光器出光后產(chǎn)生對應(yīng)的光功率數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述老化監(jiān)控板；
[0015]所述老化監(jiān)控板，用于控制對應(yīng)的光纖激光器，對所述光纖激光器的參數(shù)進行設(shè)置，根據(jù)所述老化數(shù)據(jù)采集板的功率讀取指令從所述光功率采集器獲取所述光功率數(shù)據(jù)；
[0016]所述老化數(shù)據(jù)采集板，用于將從所述計算機獲取的所述功率讀取指令發(fā)送至所述老化監(jiān)控板，讀取所述老化監(jiān)控板返回的光功率數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述計算機；
[0017]所述計算機，用于發(fā)送所述功率讀取指令至所述老化數(shù)據(jù)采集板并對接收的所述光功率數(shù)據(jù)進行處理和存儲。
[0018]優(yōu)選的，所述老化數(shù)據(jù)采集板通過廣播發(fā)送方式將所述功率讀取指令發(fā)送至所述老化監(jiān)控板；所述功率讀取指令包括一個字節(jié)的地址信息。
[0019]優(yōu)選的，所述老化監(jiān)控板包括微處理器、旋轉(zhuǎn)編碼器、OLED顯示模塊以及無線收發(fā)豐吳塊；
[0020]所述旋轉(zhuǎn)編碼器，用于輸入?yún)?shù)設(shè)置指令至所述微處理器；
[0021]所述OLED顯示模塊，用于對所述光纖激光器的狀態(tài)進行顯示；
[0022]所述微處理器，用于根據(jù)所述參數(shù)設(shè)置指令對所述光纖激光器的參數(shù)進行設(shè)置，將獲取的光纖激光器的狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述OLED顯示模塊并將所述脈沖信號轉(zhuǎn)換為所述光功率值后通過所述無線收發(fā)模塊發(fā)送至所述老化數(shù)據(jù)采集板。
[0023]優(yōu)選的，所述微處理器為ATMEGA16A-AU微控制器；
[0024]所述無線收發(fā)模塊為CCllOl無線收發(fā)器；
[0025]所述光功率采集模塊通過雙絞線與所述微控制器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換接口相連；所述旋轉(zhuǎn)編碼器連接至所述微處理器的第一組通用輸入/輸出接口 ；所述OLED顯示模塊連接至所述微處理器的第二組通用輸入/輸出接口；
[0026]所述無線收發(fā)模塊連接至所述微處理器的第三組通用輸入/輸出接口；
[0027]所述微處理器通過DB25接口與所述光纖激光器相連；
[0028]所述參數(shù)設(shè)置指令為激光器出光/關(guān)光指令、激光器功率設(shè)置指令、激光器重復(fù)頻率設(shè)置指令、低功率保護值設(shè)置指令、定時停機時間設(shè)置指令、通信地址設(shè)置指令、定頻自動開關(guān)使能/禁能設(shè)置指令、定頻自動開關(guān)頻率設(shè)置指令中的至少一個指令。
[0029]優(yōu)選的，所述光纖激光器的輸出端固定在所述光功率采集器的夾具內(nèi)。
[0030]優(yōu)選的，所述老化監(jiān)控板，還用于在檢測到所述光功率低于預(yù)設(shè)閾值時，關(guān)閉所述光纖激光器；
[0031]和/或；
[0032]所述老化監(jiān)控板，還用于讀取所述光纖激光器DB25接口的狀態(tài)腳的信號，當(dāng)檢測到所述狀態(tài)腳的信號發(fā)生變化時，關(guān)閉所述光纖激光器。
[0033]優(yōu)選的，所述老化監(jiān)控板在檢測到所述光功率低于預(yù)設(shè)閾值和/或測到所述狀態(tài)腳的信號發(fā)生變化時顯示報警信息。
[0034]優(yōu)選的，所述老化監(jiān)控板還包括定時器；
[0035]所述微處理器，用于根據(jù)所述定時器的計時，在檢測到設(shè)置的定時停機時間到達時，關(guān)閉所述光纖激光器。
[0036]本新型實施例使用球形腔反射吸收衰減方式將較大的激光光功率衰減到光電二極管可以承受的功率范圍內(nèi)，同時將激光限制在球形腔內(nèi)不斷反射吸收，防止了激光外泄造成安全隱患。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是本新型光功率米集模板外形圖；
[0039]圖2是本新型裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖3是本新型老化監(jiān)控板結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖4是本新型老化監(jiān)控板外形圖；
[0042]圖5是本新型裝置工作流程圖。
【具體實施方式】
[0043]為使本新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本新型實施例中的附圖，對本新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本新型保護的范圍。
[0044]本新型旨在提供一種光功率采集器，以對光纖激光器的光功率進行采集。如圖1所示，該光功率采集器包括:一球形腔21以及安裝在球形腔內(nèi)的光電二極管。使用球形腔反射吸收衰減方式將較大的激光光功率衰減到光電二極管可以承受的功率范圍內(nèi)。球形腔外殼材料為6061鋁合金，球形腔上開有一個入光孔22，一個出光孔，球形腔內(nèi)表面保持加工后的粗糙面，使照射在其上的激光產(chǎn)生漫反射，利用6061鋁合金對激光有一定吸收率的特性使入射激光光功率衰減，衰減率與鋁合金對激光的吸收率、反射次數(shù)及出光孔孔徑相關(guān)。光電二極管安裝在出光孔上，位于球形腔的內(nèi)表面，用于采集衰減后的激光并生成脈沖信號。光電二極管與球形腔之間使用絕熱材料隔離，以避免球形腔被激光照射后光電二極管溫度升高參數(shù)漂移造成測量功率誤差。球形腔外表面安裝有散熱片，可將吸收光功率后產(chǎn)生的熱量散出。
[0045]本新型另一方面還提供了一種光纖激光器的老化測試裝置，如圖2所示，包括:
[0046]多個老化監(jiān)控板11、與老化監(jiān)控板11對應(yīng)的光功率采集器12、老化數(shù)據(jù)采集板13以及計算機(即上位機)14。其中，
[0047]光功率采集器12，用于在光纖激光器15出光后產(chǎn)生對應(yīng)的光功率數(shù)據(jù)并發(fā)送至老化監(jiān)控板11。光纖激光器的輸出端放入光功率采集器的夾具內(nèi)固定。光功率采集器12與老化監(jiān)控板11通過雙絞線連接。
[0048]老化監(jiān)控板11，用于控制對應(yīng)的光纖激光器15，對光纖激光器15的參數(shù)進行設(shè)置，根據(jù)老化數(shù)據(jù)采集板13的功率讀取指令從光功率采集器12獲取光功率數(shù)據(jù)。
[0049]具體的，老化監(jiān)控板11用于控制激光器的開關(guān)、功率設(shè)置、重復(fù)頻率設(shè)置、脈寬讀寫、狀態(tài)顯示、定時停機等功能。老化監(jiān)控板11替代了傳統(tǒng)老化測試方法中打標(biāo)卡的功能與光功率計的部分功能。
[0050]脈寬讀寫是通過老化監(jiān)控板25針接口中的三個PIN腳，通過SPI協(xié)議對光纖激光器寫入或從光纖激光器讀出。
[0051]定時停機功能是老化監(jiān)控板上的功能，為實現(xiàn)此功能使用了 ATMEGA16A-AU微控制器的定時器，通過對定時器初始化，程序每1ms進一次定時中斷:
[0052]程序中設(shè)置了多個用于計時的全局變量，其中:
[0053]變量t0_10ms每次進入定時中斷+1 ;
[0054]變量t0_lsec每當(dāng)t0_10ms計數(shù)到100后+1，同時變量t0_10ms清零；
[0055]變量t0_lmin每當(dāng)t0_lsec計數(shù)到60后+1，同時變量t0_lsec清零；
[0056]變量t0_lhour每當(dāng)t0_lmin計數(shù)到60后+1，同事變量t0_lmin清零；
[0057]另有三個用于記錄定時設(shè)置值的全局變量t_set_sec, t_set_min, t_set_hour，此三個設(shè)置值可通過旋轉(zhuǎn)編碼器進行設(shè)置:
[0058]t_set_set 最小為 0，最大 59 ；
[0059]t_set_min 最小為 0，最大 59 ；
[0060]t_set_hour 最小為 0，最大 8760 ；
[0061]程序開始執(zhí)行后，通過設(shè)置使激光器出光后，計時用的全局變量(t0_10ms，t0_lsec, t0_lmin, t0_lhour)便開始按上述a)步驟開始進行計數(shù)，當(dāng)此計時全局變量值與記錄定時設(shè)置值的全局變量完全相等(t_set_sec等于t0_lsec，t_set_min等于t0_lmin，t_set_hour等于t0_lhour)后，程序自動將激光器關(guān)閉。
[0062]光纖激光器15與老化監(jiān)控板11通過DB25電纜連接。
[0063]老化數(shù)據(jù)采集板13，用于將從計算機14的功率讀取指令發(fā)送至老化監(jiān)控板11，讀取老化監(jiān)控板11返回的光功率數(shù)據(jù)并發(fā)送至計算機14。
[0064]具體的，老化數(shù)據(jù)采集板13通過串口將數(shù)據(jù)上傳到計算機上進行處理與存儲。
[0065]計算機14，用于發(fā)送功率讀取指令至老化數(shù)據(jù)采集板13并對接收的光功率數(shù)據(jù)進行處理和存儲。
[0066]老化數(shù)據(jù)采集板13通過廣播發(fā)送方式將功率讀取指令發(fā)送至老化監(jiān)控板11 ;功率讀取指令包括一個字節(jié)的地址信息。老化數(shù)據(jù)采集板13發(fā)送指令時為廣播發(fā)送方式，所有同頻段下工作的老化監(jiān)控板11都會收到此指令，指令中包含一個字節(jié)的地址信息，老化監(jiān)控板11收到指令后，先比較此地址是否與操作人員設(shè)定的通信地址一致，若不一致，則忽略此指令。若一致，則執(zhí)行指令對應(yīng)程序。因地址O與255均為廣播地址，因此，同一頻段下，一塊老化數(shù)據(jù)采集板13最多可以采集254個老化監(jiān)控板11的數(shù)據(jù)。表