一种光学元件的连续激光温升评价测试系统的制作方法

本发明涉及光学元件检测，更具体地，涉及一种光学元件的连续激光温升评价测试系统。

背景技术：

1、随着智能智造技术发展，如大型船舶的制造，需要使用到超高功率工业光纤激光进行金属切割和焊接，这对超高功率激光器及激光应用设备里面的光学器件有着更高的质量要求。

2、高功率光纤激光器及其相应激光切割/焊接设备，在实际工作中激光功率是非常高的，这些高功率的激光光线会经过各种类型的光学元件，如准直透镜、聚焦透镜、保护镜、石英端帽、反射片等，激光跟这些光学元件接触时，由于光学元件加工的粗糙度差异以及镀膜/基材中肉眼看不到的缺陷(气泡、杂质)会强烈的吸收激光，产生热效应，致使光学元件的温度上升，折射率发生变化，会对光束的光路有很大影响(如焦点位置偏移)。提出合理的评价方法，以便评估光学元件受激光辐射后的热效应温度是否满足实际用场景，至关重要；而市面上没有关于光学元件热效应测试相关的仪器或平台，也无相关的测试方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种光学元件的连续激光温升评价测试系统，旨在量化热效应温度测试，以温升定义热效应程度，定义温升为光学元件在某一激光功率密度下，单位时间内的温度上升数值，即温升＝温度1(激光照射)-温度2(无激光照射)。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，包括激光发生装置、z轴导轨、固定组件、运动机构、制冷组件、透射光路收光装置、反射光路吸光装置、温度检测装置；

4、所述运动机构设置在所述z轴导轨上，所述制冷组件设置在所述运动机构上，所述固定组件设置在所述制冷组件上，所述固定组件用于固定待测光学元件，所述制冷组件用于对所述待测光学元件进行制冷，所述运动机构用于带动所述制冷组件、所述固定组件和所述待测光学元件一起沿x、y、z轴方向运动；

5、所述透射光路吸光装置用于吸收经过所述待测光学元件的透射光线；

6、所述反射光路吸光装置用于吸收经过所述待测光学元件的反射光线；

7、所述激光发生装置、所述z轴导轨和所述透射光路收光装置依次沿x轴设置，所述激光发生装置出射激光，所述激光照射到所述待测光学元件上，之后被所述透射光路收光装置或所述反射光路吸光装置收光；

8、所述温度检测装置用于实时检测所述待测光学元件的温度。

9、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

10、本发明实施例通过设置z轴导轨，可以粗调待测光学元件与激光发生装置之间的距离，从而调节激光照射到待测光学元件上的光斑大小，实现不同激光光斑大小照射到待测光学元件的表面，用激光功率除以光斑面积，可获得作用在待测光学元件表面的激光功率密度；通过设置运动机构，可对待测光学元件进行x、y、z轴三个方向的微调，从而调节激光照射到待测光学元件的中心有效区域；通过设置制冷组件，可以维持待测光学元件在一个恒定的初始温度，同时，也能快速给测温后的固定组件进行降温；通过设置射光路收光装置和反射光路吸光装置，可以检测透射型的光学元件，例如保护镜、窗口片、透镜(平凸、弯月、双凸等)、石英端帽等，也可以检测反射型的光学元件，例如反射镜等；通过设置温度检测装置，可以实时检测待测光学元件的温度。

1.一种光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，包括激光发生装置、z轴导轨、固定组件、运动机构、制冷组件、透射光路收光装置、反射光路吸光装置、温度检测装置；

2.根据权利要求1所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，所述制冷组件为制冷片。

3.根据权利要求1所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，所述运动机构包括升降组件、x轴运动组件和z轴运动组件。

4.根据权利要求1所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，所述固定组件包括设置在所述制冷组件上的支撑基座、设置在所述支撑基座上的导向杆、设置在所述导向杆上并可沿所述导向杆运动的可调节压紧组件，所述待测光学元件设置在所述可调节压紧组件与所述支撑基座之间。

5.根据权利要求1所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，所述透射光路吸光装置和所述反射光路吸光装置分别包括老化箱体、位于所述老化箱体内部的水冷流动腔、以及分别连通所述水冷流动腔的进水管和出水管。

6.根据权利要求1所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，温度检测装置包括红外热像仪。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，所述激光发生装置包括激光器、激光切割头和光纤，所述光纤连接所述激光器和所述激光切割头，所述激光器产生激光通过所述光纤进入所述激光切割头，然后通过所述激光切割头出射至所述待测光学元件上。

8.根据权利要求7所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，所述温度检测装置同时检测所述待测光学元件和所述激光切割头的温度。

9.根据权利要求7所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，还包括密封防护罩，所述密封防护罩包裹所述激光切割头、所述z轴导轨、所述固定组件、所述运动机构、所述制冷组件、所述透射光路收光装置、所述反射光路吸光装置和所述温度检测装置。

10.根据权利要求9所述的光学元件的连续激光温升评价测试系统，其特征在于，还包括设置在所述密封防护罩外的控制单元，所述控制单元分别与所述激光器和所述温度检测装置电连接。