本發(fā)明屬于發(fā)散角、光斑測試，具體地說，尤其涉及一種激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用越來越廣泛，且對(duì)半導(dǎo)體激光器的功率和光束質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，越來越大功率、高光束質(zhì)量、小發(fā)散角的激光器被市場需要。目前半導(dǎo)體激光器的fac、sac裝調(diào)技術(shù)越來越先進(jìn)，fac、sac安裝精度也有較大提高，同時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體激光器經(jīng)過fac、sac準(zhǔn)直后的發(fā)散角與光斑尺寸的要求也更加嚴(yán)格，因此，需要高準(zhǔn)確度的方法測試半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角與光斑尺寸。常用的發(fā)散角測試方法有刀口法和ccd法，刀口法需要反復(fù)多次多位置測量激光能量，測量時(shí)間長、步驟繁瑣，且刀口法由于機(jī)械誤差、人工測量誤差等因素，無法準(zhǔn)確測量經(jīng)過fac、sac后的小發(fā)散角與光斑尺寸光束，而ccd法受制于ccd的收光口徑和損傷閥值，無法測量高功率、大光斑的光束，因此，需設(shè)計(jì)一種能夠準(zhǔn)確測量經(jīng)過fac、sac準(zhǔn)直后的激光器的發(fā)散角與光斑尺寸的測試裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種工位空間小、適用于多種類激光器、有效測量高功率、大光斑光束的激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置及方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置及方法采用的技術(shù)方案為：

3、一種激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，包括光學(xué)平臺(tái)，所述光學(xué)平臺(tái)表面沿軸線方向依次設(shè)有激光器模塊、測試裝置以及功率計(jì)，所述激光器模塊發(fā)出的準(zhǔn)直激光光束通過測試裝置后入射至功率計(jì)，所述測試裝置包括殼體，所述殼體前端中部開設(shè)有入光口，后端開設(shè)有與入光口相對(duì)應(yīng)的出光口，所述入光口與出光口處于同一條軸線，所述入光口兩側(cè)分別設(shè)有第一慢軸刀口和第二慢軸刀口，所述第一慢軸刀口與第二慢軸刀口外側(cè)設(shè)有與之相垂直的第一快軸刀口和第二快軸刀口，所述殼體內(nèi)還設(shè)有全反射鏡組以及設(shè)于全反射鏡組形成的反射路徑外側(cè)的鏡子放架。

4、優(yōu)選的，所述激光器模塊包括設(shè)置于光學(xué)平臺(tái)表面的安裝底座，安裝底座表面設(shè)有激光器。

5、優(yōu)選的，所述安裝底座為高度可調(diào)的通水底座，其為激光器提供水冷。

6、優(yōu)選的，所述激光光束依次通過入光口、全反射鏡組以及出光口的路徑長度為1m。

7、優(yōu)選的，所述殼體頂部設(shè)有上蓋，上蓋表面設(shè)有把手。

8、優(yōu)選的，所述第一慢軸刀口與第二慢軸刀口左右平行，沿豎直方向延伸，所述第一快軸刀口與第二快軸刀口上下平行，沿水平方向延伸。

9、優(yōu)選的，所述全反射鏡組包括設(shè)于殼體內(nèi)的兩組全反射鏡，兩組全反射鏡包括前后相對(duì)稱設(shè)置的全反射鏡組合a與全反射鏡組合b，全反射鏡組合a包括前后對(duì)稱設(shè)置的全反射鏡單元a與全反射鏡單元b，全反射單元a包括與水平方向成鈍角設(shè)置的左右相平行的第一全反射鏡和第二全反射鏡，全反射單元b包括與水平方向成銳角設(shè)置的左右相平行的第三全反射鏡和第四全反射鏡，全反射鏡組合b包括前后對(duì)稱設(shè)置的全反射鏡單元c與全反射鏡單元d，全反射單元c包括與水平方向成鈍角設(shè)置的左右相平行的第五全反射鏡和第六全反射鏡，全反射單元d包括與水平方向成銳角設(shè)置的左右相平行的第七全反射鏡和第八全反射鏡。

10、一種激光器模塊發(fā)散角測試方法，包括以下步驟：

11、s1?假設(shè)功率計(jì)測出發(fā)激光功率為100w，要求測量激光功率在100%能量下的發(fā)散角，調(diào)節(jié)入光口處第一慢軸刀口、第二慢軸刀口位置，保證功率計(jì)功率不變的情況下，盡量縮小第一慢軸刀口和第二慢軸刀口的間距，確定好入光口處第一慢軸刀口、第二慢軸刀口的位置后，同樣確定出光口處第一慢軸刀口、第二慢軸刀口的位置。入光口與出光口處第一慢軸刀口、第二慢軸刀口位置確定后，測量入光口與出光口第一慢軸刀口、第二慢軸刀口的間距，分別為d1（mm）和d2（mm），得慢軸發(fā)散角（mrd）為[d2（mm）-d1（mm）]/1m；

12、s2?按照步驟s1，得到快軸發(fā)散角；

13、一種激光器模塊光斑尺寸測試方法，包括以下步驟：

14、s1?將第二全反射鏡與第七全反射鏡撤掉，入光口以及出光口處的第一慢軸刀口、第二慢軸刀口、第一快軸刀口以及第二快軸刀口全部移至邊緣，確保入光口和出光口無遮擋，調(diào)節(jié)安裝底座高度，使激光器的準(zhǔn)直光斑通過入光口的中心，穿過殼體，準(zhǔn)確照射于功率計(jì)靶面上；

15、s2?假設(shè)功率計(jì)測出發(fā)激光功率為100w，要求測量激光功率在100%能量下的光斑尺寸，調(diào)節(jié)入光口處第一慢軸刀口、第二慢軸刀口位置，保證功率計(jì)功率不變的情況下，盡量縮小第一慢軸刀口和第二慢軸刀口的間距，確定好入光口處第一慢軸刀口、第二慢軸刀口的位置后，測量入光口第一慢軸刀口、第二慢軸刀口的間距，得慢軸光斑尺寸d3（mm）；

16、s3?按照步驟s1，得到快軸光斑尺寸。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

18、本發(fā)明中將激光器模塊、測試裝置以及功率計(jì)整體設(shè)置，減少了刀口法測量激光發(fā)散角和光斑尺寸時(shí)所需的大工位空間；按照不同功率對(duì)快慢軸位置進(jìn)行調(diào)節(jié)后測量，滿足不同種類的激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸的測量；不受收光口徑和損傷閥值的影響，能夠測量高功率、大光斑的光束。

技術(shù)特征：

1.一種激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，包括光學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述光學(xué)平臺(tái)表面沿軸線方向依次設(shè)有激光器模塊、測試裝置以及功率計(jì)，所述激光器模塊發(fā)出的準(zhǔn)直激光光束通過測試裝置后入射至功率計(jì)，所述測試裝置包括殼體，所述殼體前端中部開設(shè)有入光口，后端開設(shè)有與入光口相對(duì)應(yīng)的出光口，所述入光口與出光口處于同一條軸線，所述入光口兩側(cè)分別設(shè)有第一慢軸刀口和第二慢軸刀口，所述第一慢軸刀口與第二慢軸刀口外側(cè)設(shè)有與之相垂直的第一快軸刀口和第二快軸刀口，所述殼體內(nèi)還設(shè)有全反射鏡組以及設(shè)于全反射鏡組形成的反射路徑外側(cè)的鏡子放架。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，其特征在于：所述激光器模塊包括設(shè)置于光學(xué)平臺(tái)表面的安裝底座，安裝底座表面設(shè)有激光器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，其特征在于：所述安裝底座為高度可調(diào)的通水底座，其為激光器提供水冷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，其特征在于：所述激光光束依次通過入光口、全反射鏡組以及出光口的路徑長度為1m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，其特征在于：所述殼體頂部設(shè)有上蓋，上蓋表面設(shè)有把手。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，其特征在于：所述第一慢軸刀口與第二慢軸刀口左右平行，沿豎直方向延伸，所述第一快軸刀口與第二快軸刀口上下平行，沿水平方向延伸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置，其特征在于：所述全反射鏡組包括設(shè)于殼體內(nèi)的兩組全反射鏡，兩組全反射鏡包括前后相對(duì)稱設(shè)置的全反射鏡組合a與全反射鏡組合b，全反射鏡組合a包括前后對(duì)稱設(shè)置的全反射鏡單元a與全反射鏡單元b，全反射單元a包括與水平方向成鈍角設(shè)置的左右相平行的第一全反射鏡和第二全反射鏡，全反射單元b包括與水平方向成銳角設(shè)置的左右相平行的第三全反射鏡和第四全反射鏡，全反射鏡組合b包括前后對(duì)稱設(shè)置的全反射鏡單元c與全反射鏡單元d，全反射單元c包括與水平方向成鈍角設(shè)置的左右相平行的第五全反射鏡和第六全反射鏡，全反射單元d包括與水平方向成銳角設(shè)置的左右相平行的第七全反射鏡和第八全反射鏡。

8.一種激光器模塊發(fā)散角測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸測試裝置及方法，屬于發(fā)散角、光斑測試技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中工位空間大、無法適用于多種類激光器、高功率、大光斑光束測量困難的問題，包括光學(xué)平臺(tái)，光學(xué)平臺(tái)表面沿軸線方向依次設(shè)有激光器模塊、測試裝置以及功率計(jì)，激光器模塊發(fā)出的準(zhǔn)直激光光束通過測試裝置后入射至功率計(jì)。本發(fā)明中將激光器模塊、測試裝置以及功率計(jì)整體設(shè)置，減少了刀口法測量激光發(fā)散角和光斑尺寸時(shí)所需的大工位空間；按照不同功率對(duì)快慢軸位置進(jìn)行調(diào)節(jié)后測量，滿足不同種類的激光器模塊發(fā)散角、光斑尺寸的測量；不受收光口徑和損傷閥值的影響，能夠測量高功率、大光斑的光束。

技術(shù)研發(fā)人員：單肖楠,張萬里,韓金樑,耿明光,劉昀軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林省長光瑞思激光技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8