一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置

本申请涉及激光器，具体而言涉及一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置。

背景技术：

1、在高能激光传输领域，为了保护光源或光束传输区域的洁净，通常采用增加发射窗口的方法来实现发射激光与光源设备内部的隔离。传统的发射窗口一般只考虑窗口反射杂光不要对光源内部造成破坏，而忽视对此反射杂光的有效利用。而且，当发射激光的能量特别大时，即使通过增加发射窗口的楔角来阻止反射杂光进入光源设备的核心区域，高能的反射杂光会对光源设备的结构件造成一定的伤害。

技术实现思路

1、为解决以上问题，本申请提出了一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置。具体方案如下：

2、根据本申请的具体实施方式，本申请提供一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，包括：

3、窗口座组件，包括窗口座和窗口座密封圈，所述窗口座通过所述窗口座密封圈密封连接于激光器；所述窗口座包括z字形通光路径，所述z字形通光路径中包括窗口镜、监视导光镜、弱光窗口镜；其中，所述激光器发射的激光中大于第一预设值的主光束经过所述窗口镜输出，剩余的弱光束经所述窗口镜反射至所述监视导光镜、再反射至所述弱光窗口镜输出；

4、指向监测组件，设置于所述弱光窗口镜输出光路上，其中，从所述弱光窗口镜输出的弱光束中小于第二预设值的部分进入所述指向监测组件，用于监测所述主光束的指向；

5、功率监测组件，设置于所述弱光窗口镜输出一侧，其中，弱光束中剩余部分经所述指向监测组件反射进入所述功率监测组件，用于监测所述主光束的功率。

6、在一些实施例中，所述窗口座组件还包括：窗口内防尘罩、设备防尘盖板和窗口外防尘罩，所述窗口内防尘罩的一端固连于所述窗口镜的周边，所述设备防尘盖板位于所述窗口镜出光侧，所述窗口外防尘罩穿过所述设备防尘盖板与所述窗口内防尘罩的另一端交错叠夹。

7、在一些实施例中，所述窗口座组件还包括：窗口轴向密封圈、窗口径向密封圈和窗口镜压圈，所述窗口镜通过所述窗口轴向密封圈、所述窗口径向密封圈和所述窗口镜压圈固定于所述窗口座的z字形通光路径的一个转折点处。

8、在一些实施例中，所述窗口座组件还包括：监视导光镜压圈和监视导光镜座，所述监视导光镜通过所述监视导光镜压圈固定于所述监视导光镜座。

9、在一些实施例中，所述窗口座组件还包括：弱光窗口防尘罩，所述弱光窗口防尘罩的一端固连于所述弱光窗口镜的周边。

10、在一些实施例中，所述窗口座组件还包括：弱光窗口径向密封圈、弱光窗口轴向密封圈和弱光窗口镜压圈，所述弱光窗口镜通过所述弱光窗口径向密封圈、弱光窗口轴向密封圈和弱光窗口镜压圈固定于所述窗口座的z字形通光路径的尾端。

11、在一些实施例中，所述窗口座组件还包括：吸收池座，所述吸收池座的一端固连在所述设备防尘盖板上，另一端与所述弱光窗口防尘罩交错叠夹。

12、在一些实施例中，还包括：吸收池，可拆卸地设置于所述吸收池座。

13、在一些实施例中，所述吸收池包括双层相互联通的u型冷却水道以及连接于所述u型冷却水道两端的吸收池进水嘴和吸收池出水嘴。

14、在一些实施例中，所述指向监测组件包括：监测分光镜座、监测分光镜隔圈、指向监测光管、衰减片压圈、衰减片、监测分光镜；所述监测分光镜通过所述监测分光镜隔圈、衰减片、衰减片压圈固定于所述监测分光镜座内，所述监测分光镜座固连于所述指向监测光管的前端。

15、本申请实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

16、本申请通过对发射窗口反射残光的监测，实现对主发射激光的间接在线监测，既不干扰主发射激光的正常工作，又减少了反射杂光对光源设备内部的干扰或破坏；通过监测分光镜对反射残光进行二次分光，实现了对主发射激光光束指向和功率的同步在线监测；在对窗口座通水冷却的同时，通过背部径向、轴向双重密封圈完成窗口镜与窗口座的连接，既实现了窗口镜与窗口座的可靠密封，又确保了窗口镜与窗口座的可靠接触，有效提高了窗口镜散热的效率；通过增减衰减片数量实现进入指向监测光管中激光能量的调节，便于适应发射激光功率的大范围调节；通过吸收池吸收窗口镜的反射残光，在无需监测激光指向及功能时有效消除激光污染，其中双u型的水道结构，可靠保证了吸收池的冷却效率；通过迷宫式防尘罩实现窗口镜与设备防尘盖板之间的防尘密封，大幅度降低了对二者安装接口准确性的要求。

1.一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述窗口座组件还包括：窗口内防尘罩（8）、设备防尘盖板（9）和窗口外防尘罩（10），所述窗口内防尘罩（8）的一端固连于所述窗口镜（6）的周边，所述设备防尘盖板（9）位于所述窗口镜（6）出光侧，所述窗口外防尘罩（10）穿过所述设备防尘盖板（9）与所述窗口内防尘罩（8）的另一端交错叠夹。

3.根据权利要求1所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述窗口座组件还包括：窗口轴向密封圈（4）、窗口径向密封圈（5）和窗口镜压圈（7），所述窗口镜（6）通过所述窗口轴向密封圈（4）、所述窗口径向密封圈（5）和所述窗口镜压圈（7）固定于所述窗口座（1）的z字形通光路径的一个转折点处。

4.根据权利要求1所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述窗口座组件还包括：监视导光镜压圈（19）和监视导光镜座（22），所述监视导光镜（20）通过所述监视导光镜压圈（19）固定于所述监视导光镜座（22）。

5.根据权利要求2所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述窗口座组件还包括：弱光窗口防尘罩（15），所述弱光窗口防尘罩（15）的一端固连于所述弱光窗口镜（14）的周边。

6.根据权利要求1所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述窗口座组件还包括：弱光窗口径向密封圈（16）、弱光窗口轴向密封圈（17）和弱光窗口镜压圈（18），所述弱光窗口镜（14）通过所述弱光窗口径向密封圈（16）、弱光窗口轴向密封圈（17）和弱光窗口镜压圈（18）固定于所述窗口座（1）的z字形通光路径的尾端。

7.根据权利要求5所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述窗口座组件还包括：吸收池座（11），所述吸收池座（11）的一端固连在所述设备防尘盖板（9）上，另一端与所述弱光窗口防尘罩（15）交错叠夹。

8.根据权利要求7所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，还包括：吸收池（12），可拆卸地设置于所述吸收池座（11）。

9.根据权利要求8所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述吸收池（12）包括双层相互联通的u型冷却水道（121）以及连接于所述u型冷却水道（121）两端的吸收池进水嘴（13）和吸收池出水嘴（23）。

10.根据权利要求8所述的一种在线监测光束指向和功率的激光发射窗口装置，其特征在于，所述指向监测组件包括：监测分光镜座（24）、监测分光镜隔圈（25）、指向监测光管（26）、衰减片压圈（27）、衰减片（28）、监测分光镜（29）；所述监测分光镜（29）通过所述监测分光镜隔圈（25）、衰减片（28）、衰减片压圈（27）固定于所述监测分光镜座（24）内，所述监测分光镜座（24）固连于所述指向监测光管（26）的前端。