[发明专利]快轴透镜综合性能测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了快轴透镜综合性能测试装置及测试方法，该快轴透镜综合性能测试装置，包括激光器、被测快轴透镜、慢轴透镜、衰减分光膜片、光斑测试组件、功率测试组件和温度测试组件，被测快轴透镜、慢轴透镜和衰减分光膜片沿激光器的激光光束方向依次设置；激光器的激光光束经被测快轴透镜后，经慢轴透镜形成准直光斑，再经过衰减分光膜片分为透射光和反射光，透射光和反射光中的一束光进入光斑测试组件，另一束光进入功率测试组件；温度测试组件设置于被测快轴透镜侧方。本发明中，分别通过光斑测试组件、功率测试组件或温度测试组件测试被测快轴透镜的输出光斑分布、输出光能量或工作温度的至少一个性能，可实现综合测试。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及快轴透镜综合性能测试装置及测试方法。

背景技术

半导体激光器输出光束在两个相互垂直的平面内的发散角相差很大，光束横截面的光斑是椭圆斑。需要将输出光束在两个平面内分别整形，通常是用一前一后两个柱形透镜分别整形，紧贴激光芯片的是快轴准直透镜，后跟的是慢轴准直透镜。快轴准直透镜的凸柱面是非球面，加工困难而价贵，其性能直接决定了激光器输出光束向光纤的耦合性能。

快轴透镜能否满足客户使用，通常有三个重要性能指标需测试，即光斑检测、功率检测和温升检测，行业现有技术是：非球面透镜对发散激光的准直效果的判断方法是，用类似于CCD相机的光斑分析仪检测准直后的光斑形状，然后做定性或定量的判断；非球面透镜对激光的能量耦合效果的判断方法是，用类似于碳斗的功率检测设备检测输出光束的光能量，然后做定性或定量的判断；在通强电流输出强光时，非球面透镜自身的温升的判断方法是，用类似于非接触红外热像仪的设备检测非球面透镜的温度，然后做定性或定量的判断。

目前，对于上述三个指标的检测，分三个工位进行检测与生产：第一步，先在小电流，即小输出光功率下，用CCD监控检测光斑形状是否合格，合格则将FAC透镜粘接在芯片上。向激光器芯片提供电流的方法，通常是用两个弹簧探针，接触芯片的正负极，因为通过的电流小，所以探针是合适的。第二步，将粘接好FAC透镜的激光器通上中等电流，测试输出光功率。第三步将激光器模块放置在制冷散热设备上通上高电流，即高输出光功率，然后用热像仪测试FAC透镜的温度。显然，第二步和第三步时弹簧探针电极已不太适用，需要激光器绑定好金线和电极后，通大电流进行测试。

以上过程繁杂且不经济，不能迅速判断快轴透镜合格与否，需要将快轴透镜固定之后，发现性能不佳时再做破坏性拆解。对于半导体光纤激光器生产厂商而言，需要在将快轴透镜胶合固定于激光器、激光器绑定金线与电极之前，检验其综合光学性能。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明可以解决现有的快轴透镜性能检测不便，难以对多个参数进行检测，影响检测的效率，且容易损坏快轴透镜的难题。

（二）技术方案

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种快轴透镜综合性能测试装置，包括：

激光器，所述激光器用于提供激光光束作为测试光源；

被测快轴透镜，所述被测快轴透镜通过夹持机构设置于激光器输出端；

慢轴透镜；

衰减分光膜片；

光斑测试组件，所述光斑测试组件包括光斑分析仪或感光卡，所述光斑测试组件用于对所述被测快轴透镜进行光斑检测；

功率测试组件，所述功率测试组件包括光功率计、碳斗或积分球，所述功率测试组件用于测试所述被测快轴透镜的输出光能量；

温度测试组件，所述温度测试组件包括非接触式温度检测仪或接触式热敏探测设备，所述温度测试组件用于测试所述被测快轴透镜的工作温度；

所述被测快轴透镜、慢轴透镜和衰减分光膜片沿所述激光器的激光光束方向依次设置；

所述激光器的激光光束经所述被测快轴透镜后，经所述慢轴透镜形成准直光斑，再经过所述衰减分光膜片分为透射光和反射光，透射光和反射光中的一束光进入光斑测试组件，另一束光进入功率测试组件；