[发明专利]一种光纤激光器输出激光指向角的判定方法及装置

说明书

本发明的一个技术方案是提供了一种光纤激光器输出激光指向角的判定方法。本发明的另一个技术方案是提供了一种光纤激光器输出激光指向角的判定装置。指向角难以测量的原因是要保证输出头固定面与光斑接受面的严格平行，此外要找到输出头中心轴与光斑接受面的焦点，这是很难实现的。相对而言，保证输出头固定面与光斑接受面的平行是比较容易实现的，本发明通过平面镜旋转的结构，使出光点也是理想光斑中心点。同时，本发明使用上转换片，并在上转换片标识刻度，可以直接观察到光斑的轨迹，并判断指向角性能是否能够满足要求。

技术领域

本发明涉及一种光纤激光器输出激光指向角的判定装置以及使用该判定装置判定光纤激光器输出激光指向角的方法。

背景技术

光纤激光器主要有军事和工业两大应用领域。军事上，要求光纤激光器输出激光具有优良的指向角性能，可以想象，如果输出激光指向性不佳，将会导致激光难以命中打击目标。工业上，对输出激光的指向角性能没有军事用途上那么高，但根据本领域技术人员的常识，工业用途上光纤激光器是搭配切割头、焊接头等设备使用的，如果输出激光的指向角性能太差，激光将不能安全地通过切割头或焊接头，轻则引起应用效果的不佳，重则造成切割头或焊接头的烧毁。

光纤激光器为全光纤结构，但是最终激光由于能量密度太大不能从光纤直接输出，需要在输出光纤的末端熔接石英端帽，对激光进行扩束从而得以安全输出。而石英端帽的部位会对其进行机械封装，制作成某种接口形式输出头，如QBH、QD、Q+等。使用时，需将输出头与终端设备锁定，进行出光作业。以上可以看出，在光纤与石英端帽的熔接过程中，以及石英端帽的机械封装过程中，都会造成最终输出激光指向角性能的劣化。

目前工业加工领域，要求光纤激光器输出激光的指向角在mrad级，军事武器领域则要求的指向角更小，这就导致对输出激光指向角的测量是困难的、不便的，并且行业内没有规范的测量方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：目前对输出激光指向角的测量是困难的、不便的。

为了解决上述技术问题，本发明的一个技术方案是提供了一种光纤激光器输出激光指向角的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设置一上转换片，在上转换片的上方设置一平面镜，其中，上转换片的中心位置有一通孔，其上表面标识有不同半径R的多个同心圆，同心圆的圆心为上转换片的中心；

步骤2、专用于校准的光纤激光器的输出头从上转换片的下方通过通孔向平面镜发射激光，激光通过通孔打在平面镜后反射至上转换片，从而在上转换片上形成光斑；

步骤3、将平面镜沿自身轴线旋转360°，在旋转过程中观察上转换片上光斑的位置是否发生变化，若发生变化，则表示平面镜与上转换片不平行，进入步骤4，若未发生变化，则表示平面镜与上转换片平行，进入步骤5；

步骤4、使平面镜与上转换片相互平行后，返回步骤3重新进行检测；

步骤5、根据对光纤激光器输出激光的指向角性能要求，计算出光斑轨迹能够覆盖区域的最大半径，依据最大半径以及上转换片上标识的不同半径R的同心圆，在上转换片上确定所对应的同心圆标记；

步骤6、待测试的光纤激光器的输出头从上转换片的下方通过通孔向平面镜发射激光，激光经由平面镜反射打在上转换片上形成光斑，若光斑有区域超出步骤5确定的同心圆标记时，则认为待测试的光纤激光器所输出的激光的指向角性能不能满足要求，否则，认为待测试的光纤激光器所输出的激光的指向角性能满足要求。

本发明的另一个技术方案是提供了一种光纤激光器输出激光指向角的判定装置，其特征在于，包括：

一上表面水平的底座，底座上有贯穿孔一；