[发明专利]一种激光器的功率监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种激光器的功率监测装置和监测方法，装置包括：激光光源、至少一块凸透镜、光阑、传感器和控制器；激光光源和光阑分别设置在凸透镜两侧的主光轴上，激光光源发出的若干激光光束经过凸透镜透射后，里边部分的激光光束穿过位于光阑中间的过光孔后汇聚于焦点，外围部分的激光光束被光阑的挡光部位遮挡。传感器读取外围部分的光斑半径为x的激光光束的光强IX，求得激光器衰减后的最大光强I₀，控制器将I₀和激光光源的初始未衰减时的最大光强I₁进行比较，根据差值（I₁‑I₀）对激光光源进行补偿，以使得激光光源的最大光强一直维持为初始值I₁。本装置及方法保证了激光器的激光功率一直稳定在初始值状态，提高了激光曝光质量。

技术领域

本发明属于光学领域，尤其运用于激光直接成像设备中的激光器的功率监测。

背景技术

在激光直接成像技术领域，需要运用到大量的激光器，每一个激光器在经过一段使用时间后，出光功率就会出现衰减，即激光器的实际发光功率和初始功率相比，出现变小的情况。若使用了功率衰减后的激光器对感光胶片的感光涂层曝光，则不能将感光涂层爆透，造成感光胶片报废。

参考图1，在一些情形下，为提高曝光质量，激光器的激光光源1发出的若干激光光束11穿过凸透镜2后，需要用光阑3将外围部分的功率较小的激光光束遮挡，让里边部分功率较大的激光光束穿过位于光阑3中间的过光孔31，汇聚于焦点O₁。同时，为了减少外界杂散光7的干扰而影响曝光质量，会在光阑3和凸透镜2之间设置套筒6。为了确保激光光源1的激光功率一直维持在初始时的水平，需要对激光光源1的出光功率适时监测。然而，为不影响激光光源1的正常工作，通常情况下不对激光光源1的出光功率直接监测，也不能用传感器4遮挡采集穿过光阑3的过光孔31的那部分有用的激光光束。

发明内容

本发明公开了一种激光器的功率监测装置，其目的在于解决如何防止激光器的激光功率衰减后导致的感光胶片曝光质量变差的问题。

本发明的方案如下：

一种激光器的功率监测装置，包括：激光光源、至少一块凸透镜、光阑、 传感器和控制器；

激光光源和光阑分别设置在凸透镜两侧的主光轴上，激光光源发出的若干激光光束经过凸透镜透射后，里边部分的激光光束穿过位于光阑中间的过光孔后汇聚于焦点，外围部分的激光光束被光阑的挡光部位遮挡；

传感器设置在凸透镜和光阑之间且距离主光轴的水平距离为x，用于读取外围部分的光斑半径为x的激光光束的光强I_X,，根据求得衰减系数A，,然后定义当x=0时，求得激光光源衰减后的最大光强；

传感器将I₀发送给控制器，控制器将I₀和激光光源的初始未衰减时的最大光强I₁进行比较，根据差值（I₁-I₀）对激光光源进行补偿，以使得激光光源的最大光强一直维持为I₁；

其中，k为与凸透镜有关的常数 。

进一步地，功率监测装置还包括两端贯通的套筒，凸透镜设置在套筒的靠近激光光源的一端，光阑设置在套筒的另一端，套筒的圆周侧壁设置有通孔以供连接传感器和控制器的数据线穿过使用。

进一步地，套筒的内侧壁还设置有放置传感器的支架。

进一步地，传感器为数字传感器。

进一步地，数字传感器为光敏电阻或者光敏感应器。

进一步地，处理器为芯片处理器。

本发明还公开了一种功率监测装置监测激光功率的方法，包括如下步骤：