本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，具體而言，涉及一種激光功率采樣設(shè)備。

背景技術(shù)：

在光纖激光系統(tǒng)中，通常需要在系統(tǒng)內(nèi)部對輸出功率進(jìn)行采樣監(jiān)測，以判斷激光器的工作運(yùn)行狀態(tài)。

光纖激光器的傳統(tǒng)功率采樣檢測一般都需要分束器作為采樣器件。該方法使用的分束器通常采用拉錐的方式使得原光纖纖芯中的部分信號光溢出到采樣光纖，經(jīng)過對采樣光纖導(dǎo)出的信號光的分析從而完成功率采樣過程。

然而，在一些高能光纖激光纖芯中傳輸者高能激光，任何拉錐過程均可能會導(dǎo)致光纖纖芯損傷，從而引起整個高能光纖激光系統(tǒng)崩潰，因此，這種以分束器作為采樣器件的傳統(tǒng)光功率采樣方法并不適用于激光光纖系統(tǒng)的功率采樣檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供的一種激光功率采樣設(shè)備，旨在改善上述問題。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種激光功率采樣設(shè)備，用于采集傳輸光纖中傳輸激光的功率。所述設(shè)備包括處理器和散射光功率采樣裝置，所述散射光功率采樣裝置與所述傳輸光纖耦合，所述處理器與所述散射光功率采樣裝置耦合。所述散射光功率采樣裝置用于采集從傳輸光纖逸出的散射光，其中，所述散射光是指由所述傳輸光纖散射逸出的激光；獲得所采集的所述散射光的功率，所述處理器用于根據(jù)所述散射光的功率獲得所述傳輸光纖中傳輸?shù)募す獾墓β省?/p>

優(yōu)選地，還包括非纖芯光濾除裝置，所述非纖芯光濾除裝置用于將纖芯光以外的光信號濾除，其中，所述纖芯光為在所述傳輸光纖的纖芯內(nèi)傳輸?shù)募す狻?/p>

優(yōu)選地，所述非纖芯光濾除裝置包括包層光濾除裝置，所述包層光濾除裝置套設(shè)在所述傳輸光纖上，所述包層光濾除裝置的輸出端與所述散射光功率采樣裝置連接，所述包層光濾除裝置用于濾除所述傳輸光纖中傳輸?shù)睦w芯光以外的光信號。

優(yōu)選地，所述包層光濾除裝置為包層功率剝離器。

優(yōu)選地。所述非纖芯光濾除裝置還包括外界光濾除裝置，所述外界光濾除裝置套設(shè)在所述散射光功率采樣裝置外圍，所述外界光濾除裝置用于濾除入射到所述散射光功率采樣裝置的外界光，其中，所述外界光為所述傳輸光纖以外的光信號。

優(yōu)選地，所述外界光濾除裝置包括密閉殼體，所述密閉殼體套設(shè)在所述散射光功率采樣裝置外圍。

優(yōu)選地，所述密閉殼體為主要由不透明材質(zhì)制成的殼體。

優(yōu)選地，所述密閉殼體內(nèi)設(shè)置有不完全氧化金屬鍍膜。

優(yōu)選地，所述散射光功率采樣裝置為光電傳感器。

優(yōu)選地，所述光電傳感器為光纖傳感器。

上述本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備，針對于現(xiàn)有技術(shù)的激光功率采樣時(shí)，采用分束器作為采樣器件時(shí)，多采用拉錐的方式使得原光纖纖芯中的部分信號光溢出到采樣光纖進(jìn)行功率采樣時(shí)，拉錐過程可能會導(dǎo)致光纖纖芯損傷導(dǎo)致整個光纖激光系統(tǒng)崩潰的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的激光功率采樣設(shè)備，根據(jù)瑞利散射，采集傳輸光纖逸出的散射光，通過獲得散射光的功率進(jìn)而準(zhǔn)確獲取所需測量的傳輸光纖中傳輸激光的功率，很大程度上減少了對傳輸激光的損傷，達(dá)到了較大程度的無損激光功率采樣的技術(shù)效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，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)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的一種激光功率采樣設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的一種激光功率采樣設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記匯總：

激光功率采樣設(shè)備100；傳輸光纖101；

散射光功率采樣裝置102；非纖芯光濾除裝置104；

包層光濾除裝置107；外界光濾除裝置106。

具體實(shí)施方式

本領(lǐng)域技術(shù)人員長期以來一直在尋求一種改善該問題的工具或方法。

鑒于此，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者通過長期的探索和嘗試，以及多次的實(shí)驗(yàn)和努力，不斷的改革創(chuàng)新，得出本方案所示的較激光功率采樣設(shè)備。

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種激光功率采樣設(shè)備100，用于采集傳輸光纖101中傳輸激光的功率，所述激光功率采樣設(shè)備100主要包括：處理器(圖中未示出)和散射光功率采樣裝置102，所述散射光功率采樣裝置102與所述傳輸光纖101耦合，所述處理器與所述散射光功率采樣裝置102耦合。所述散射光功率采樣裝置102用于采集從傳輸光纖101逸出的散射光，獲得所采集的所述散射光的功率。所述處理器用于根據(jù)所獲得的所述散射光的功率獲得所述傳輸光纖101中傳輸?shù)募す獾墓β省?/p>

本實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備100，主要是依據(jù)瑞利散射定律的原理進(jìn)行激光功率采樣。所謂的瑞利散射，即是當(dāng)粒子尺寸遠(yuǎn)小于入射光波長時(shí)，可以理解為小于波長的十分之一，其各方向上的散射光強(qiáng)度是不一樣的，該強(qiáng)度與入射光的波長四次方成反比，與入射光強(qiáng)度成正比即：I(λ)_scattering∝scattering(I)_incident/λ⁴。基于瑞利散射定律，激光在光纖中傳輸時(shí)從纖芯逸出的散射光與入射激光光強(qiáng)成正比，即纖芯的散射光功率與傳輸激光功率存在著線性正比關(guān)系。依據(jù)瑞利散射所反映的纖芯的散射光功率與傳輸?shù)募す獾墓β手g存在的線性正比關(guān)系，通過采樣從傳輸光纖101的纖芯中逸出的散射光的功率，即可獲得傳輸光纖101中傳輸激光的功率，可以較大程度上實(shí)現(xiàn)光纖激光的無損功率測量，尤其是高能光纖激光中傳輸激光的無損功率測量。

所述的散射光功率采樣裝置102，設(shè)置在傳輸光纖101附近，用于采集傳輸光纖101中逸出的散射光。所述散射光，即是傳輸光纖101中的光信號在沿所述傳輸光纖101傳輸時(shí)散射逸出的光。傳輸光纖101主要包括三層結(jié)構(gòu)，即為外殼(或者說是涂覆層)、包層和纖芯，傳輸激光中傳輸?shù)募す庵饕侵冈诶w芯中傳輸?shù)募す?，?dāng)然，在所述包層和所述外殼中也可能會有少量的激光或者泵浦光傳輸。本實(shí)施例的所述散射光功率采樣裝置102，為了提高測量精度，會優(yōu)選采集在傳輸光纖101的纖芯中散射出來的激光信號，也就是散射光。為了達(dá)到較為準(zhǔn)確的測量精度，可以通過非纖芯光濾除裝置等設(shè)備濾除測量環(huán)境中除了所述纖芯中的激光外的其它光信號。

所述散射光功率采樣裝置102可以為光電傳感器，所述散射光功率采樣裝置102先將采集到的散射光轉(zhuǎn)換為電信號，在根據(jù)所轉(zhuǎn)換的電信號獲得散射光的功率采樣。所述的光電傳感器，是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器，它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)。

所述散射光功率采樣設(shè)備，也可以為光纖傳感器，通過將采集的所述傳輸光纖101散射的光進(jìn)行定性定量調(diào)制，根據(jù)調(diào)制后的光信號的參數(shù)，得出所采集的原始散射光的功率。光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號源，在經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。

當(dāng)然，所述散射光功率采樣設(shè)備，也可以是其它的能采集到所述傳輸光纖101散射出的光信號，并獲得所采集的激光的功率的采樣器件。

所述處理器與所述散射光功率采樣裝置102耦合，獲得所述散射光功率采樣裝置102獲得的散射光功率，根據(jù)所述散射光功率得出所述傳輸光纖101中的傳輸激光的功率。所述處理器可以為預(yù)先燒制計(jì)算程序的單片機(jī)，也可以為可編程邏輯控制器，或者其它的能進(jìn)行計(jì)算的處理器。所述處理器內(nèi)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換公式，可以為依據(jù)瑞利散射得出的散射光功率與光纖中傳輸激光的線性正比計(jì)算公式。

本實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備100，依據(jù)瑞利散射定律，通過散射光功率采樣裝置102采集傳輸光纖101逸出的散射光的功率，通過處理器根據(jù)散射光功率獲得傳輸激光的功率，可以很大程度上實(shí)現(xiàn)傳輸光纖101中傳輸激光的無損功率采樣。

請參見圖2，本實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備100，其基本結(jié)構(gòu)和原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述實(shí)施例部分相同，為簡要描述，本實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。

所述激光功率采樣設(shè)備100主要包括：處理器(圖中未示出)和散射光功率采樣裝置102，所述散射光功率采樣裝置102與所述傳輸光纖101耦合，所述處理器與所述散射光功率采樣裝置102耦合。所述散射光功率采樣裝置102用于采集從傳輸光纖101逸出的散射光，獲得所采集的所述散射光的功率。所述處理器用于根據(jù)所獲得的所述散射光的功率獲得所述傳輸光纖101中傳輸?shù)募す獾墓β省?/p>

本實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備100，主要是依據(jù)瑞利散射定律的原理進(jìn)行激光功率采樣。所謂的瑞利散射，即是當(dāng)粒子尺寸遠(yuǎn)小于入射光波長時(shí)，可以理解為小于波長的十分之一，其各方向上的散射光強(qiáng)度是不一樣的，該強(qiáng)度與入射光的波長四次方成反比，與入射光強(qiáng)度成正比即：I(λ)_scattering∝scattering(I)_incident/λ⁴。基于瑞利散射定律，激光在光纖中傳輸時(shí)從纖芯逸出的散射光與入射激光光強(qiáng)成正比，即纖芯的散射光功率與傳輸激光功率存在著線性正比關(guān)系。依據(jù)瑞利散射所反映的纖芯的散射光功率與傳輸?shù)募す獾墓β手g存在的線性正比關(guān)系，通過采樣從傳輸光纖101的纖芯中逸出的散射光的功率，即可獲得傳輸光纖101中傳輸激光的功率，可以較大程度上實(shí)現(xiàn)光纖激光的無損功率測量，尤其是高能光纖激光中傳輸激光的無損功率測量。

本實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備100，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述激光功率采樣設(shè)備100還可以包括非纖芯光濾除裝置104，所述非纖芯光濾除裝置104用于將纖芯光以外的光信號濾除。其中，所述的纖芯光以外的光信號可以包括在傳輸光纖101內(nèi)及纖芯以外傳輸?shù)膫鬏敻蓴_光和在所述傳輸光纖101外的外界干擾光。所述傳輸干擾光主要包括在包層內(nèi)傳輸?shù)募す夂蜌埩舻谋闷止?，以及在外殼?nèi)傳輸?shù)纳倭抗庑盘?，所述外界干擾光主要是在散射光功率采樣環(huán)境中入射到所述散射光功率采樣裝置102的外界光。則相應(yīng)地，所述非纖芯光濾除裝置104也可以根據(jù)非纖芯光的分類分為兩大類，包層光濾除裝置107和外界光濾除裝置106，以濾除纖芯外的光信號，提高散射光功率采樣的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高傳輸光纖101中的傳輸激光的功率。

所述非纖芯光濾除裝置104可以選擇所述包層光濾除裝置107，用于濾除包層內(nèi)傳輸?shù)墓庑盘?，以減少包層內(nèi)傳輸?shù)墓庑盘枌τ诓杉w芯光的影響。包層光濾除裝置107和方法有很多，可以通過增大包層中傳播的光的發(fā)散角，大發(fā)散角的包層光功率更有效的被吸收和剝離。所述非纖芯光濾除裝置104套設(shè)在所需測量的傳輸光纖101上，所述包層光濾除裝置107的輸出端與所述散射光功率采樣裝置102連接，將已經(jīng)濾除包層光的傳輸激光中傳輸激光，也就是纖芯光，傳輸至所述散射光功率采樣裝置102進(jìn)行散射光功率采樣。

所述包層光濾除裝置107可以優(yōu)選包層功率剝離器，有效將傳輸光纖101的包層中傳輸?shù)募す夂蜕倭繗埩舯闷止夤β蕜冸x，提高傳輸光纖101中纖芯光的純度，進(jìn)一步提高激光功率測量精度。

所述非纖芯光濾除裝置104還可以選擇外界光濾除裝置106，用于濾除散射光功率采集裝置采集環(huán)境中的外界光。所述外界光濾除裝置106可以套設(shè)在所述散射光功率采樣裝置102的外圍，用于將采樣環(huán)境中可能入射到所述散射光功率采樣裝置102的外界光進(jìn)行濾除，所述外界光為非所述傳輸光纖101內(nèi)傳輸?shù)墓庑盘枴Ｋ鐾饨绻鉃V除裝置106可以優(yōu)選為密閉殼體，所述密閉殼體僅僅允許傳輸光纖101中的光信號通過，隔離非所述傳輸光纖101的外界光。所述密閉殼體優(yōu)選為主要由不透明材質(zhì)制成的殼體，或者是在密閉殼體內(nèi)設(shè)置有不完全氧化金屬鍍膜的封閉殼體等，都可以實(shí)現(xiàn)外界光濾除功能。

當(dāng)然，所述外界光濾除裝置106也可以套設(shè)在整個傳輸光纖101和散射光功率采樣裝置102的外圍，以實(shí)現(xiàn)更好的激光無損功率采樣效果。

本實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備100，增設(shè)非纖芯光濾除裝置104，以實(shí)現(xiàn)濾除纖芯外的光信號，提高散射光功率采樣精度。所述激光功率采樣設(shè)備100可以包括包層光濾除裝置107，例如包層功率剝離器，將傳輸光纖101的包層中傳輸?shù)募す夂蜕倭繗埩舻谋闷止鉃V除。所述非纖芯光濾除裝置104還可以包括外界光濾除裝置106，例如密閉殼體等，所述密閉殼體可以主要由不透明材質(zhì)構(gòu)成的殼體或者內(nèi)設(shè)不完全氧化金屬鍍膜，以實(shí)現(xiàn)將散射光功率采樣裝置102的采樣環(huán)境中的外界光濾除，進(jìn)一步提高采樣效率和準(zhǔn)確度。

綜上所述，上述本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光功率采樣設(shè)備，針對于現(xiàn)有技術(shù)的激光功率采樣時(shí)，采用分束器作為采樣器件時(shí)，多采用拉錐的方式使得原光纖纖芯中的部分信號光溢出到采樣光纖進(jìn)行功率采樣時(shí)，拉錐過程可能會導(dǎo)致光纖纖芯損傷導(dǎo)致整個光纖激光系統(tǒng)崩潰的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的激光功率采樣設(shè)備，根據(jù)瑞利散射，采集傳輸光纖逸出的散射光，通過獲得散射光的功率進(jìn)而準(zhǔn)確獲取所需測量的傳輸光纖中傳輸激光的功率，很大程度上減少了對傳輸激光的損傷，達(dá)到了較大程度的無損激光功率采樣的技術(shù)效果。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。