CN112525487B - 一种激光器偏光方向检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种激光器偏光方向检测装置。激光器偏光方向检测装置，包括：激光器固定装置，用于固定激光器；可见光转换模块，设置在所述激光器的光路上，用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光光斑并显示；CCD模块，包括CCD探测模块和显示模块，所述CCD探测模块对准所述可见光转换模块的光显示区域设置，所述显示模块上设置有所述激光器对应的方向标识；所述CCD探测模块用于探测所述光显示区域上显示的光斑，所述显示模块用于将所述CCD探测模块探测到的光斑放大显示；其中，放大显示的光斑所偏向的方向标识对应的方向为所述激光器的偏光方向。该检测装置用以实现操作简单、结果准确且高效的激光器偏光方向检测。

Description

一种激光器偏光方向检测装置

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，具体而言，涉及一种激光器偏光方向检测装置。

背景技术

激光器的偏光方向严重影响光器件的耦合效率，所以在生产中需要对激光器的四向性进行检测和控制。现有技术中，四向性测试需要旋转适配器进行四个方向的耦合，再通过对比耦合数据得到四向性大小，确定偏光方向。

但是，这种方式操作繁琐，效率低，没耦合到最大时还会影响结果的准确性。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种激光器偏光方向检测装置，用以实现操作简单、结果准确且高效的激光器偏光方向检测。

第一方面，本申请实施例提供一种激光器偏光方向检测装置，包括：激光器固定装置，用于固定激光器；可见光转换模块，设置在所述激光器的光路上，用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光光斑并显示；CCD模块，包括CCD探测模块和显示模块，所述CCD探测模块对准所述可见光转换模块的光显示区域设置，所述显示模块上设置有所述激光器对应的方向标识；所述CCD探测模块用于探测所述光显示区域上显示的光斑，所述显示模块用于将所述CCD探测模块探测到的光斑放大显示；其中，放大显示的光斑所偏向的方向标识对应的方向为所述激光器的偏光方向。

在本申请实施例中，与现有技术相比，通过可见光转换模块将激光器发出的不可见光转换为可见光光斑并显示，然后CCD模块将该可见光光斑放大显示，由于显示模块上设置有方向标识，基于放大显示的光斑和该方向标识便能直观地确定激光器的偏光方向。该检测装置，通过显示的光斑与方向标识便可以确定偏光方向，在检测时，只需要打开激光器，使其发射激光，形成光斑即可。不仅免除了4个方向的旋转固定以及三维耦合，还能实现测试结果的直观显示；操作简单，降低对测试人员的技术要求；同时保证结果的准确性，提高测试效率。

作为一种可能的实现方式，所述可见光转换模块为红外显示卡。

在本申请实施例中，可见光转换模块为红外显示卡，红外显示卡兼具可见光转换和显示的功能，使整个检测装置的结构更简单。

作为一种可能的实现方式，所述可见光转换模块包括：透射式倍频片和显示卡；所述透射式倍频片用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光，所述显示卡用于显示可见光光斑。

在本申请实施例中，通过透射式倍频片进行光的转换，显示卡进行可见光光斑的显示，使可见光转换模块的精度更高，提高最终结果的准确性。

作为一种可能的实现方式，所述激光器固定装置设置有调节装置，所述调节装置用于对所述激光器固定装置的位置进行调整。

在本申请实施例中，由于激光器有偏光方向明显和不明显两种类型，通过调节装置调整激光器的位置，最终显示的光斑的位置也对应改变，实现对激光器的出光的调节，更利于对偏光方向进行检测。

作为一种可能的实现方式，所述装置还包括：处理器，所述处理器与所述显示模块连接，所述处理器用于获取所述显示模块的显示图像，并基于所述显示图像确定所述激光器的偏光方向。

在本申请实施例中，除了测试人员可以基于显示的可见光光斑和方向标识确定偏光方向，检测装置通过处理器进行图像处理，也能够确定偏光方向，提高检测结果的多样性。

第二方面，本申请实施例还提供一种激光器偏光方向检测装置，包括：激光器固定装置，用于固定激光器；红外CCD模块，包括红外CCD探测模块和显示模块；所述红外CCD探测模块设置在所述激光器的光路上；所述显示模块上设置有所述激光器对应的方向标识；其中，所述红外CCD探测模块用于探测所述激光器发出的不可见光，并将所探测到的不可见光转换为可见光光斑，所述显示模块用于将所述可见光光斑放大显示；其中，放大显示的可见光光斑所偏向的方向标识对应的方向为所述激光器的偏光方向。

在本申请实施例中，与现有技术相比，红外CCD模块具有不可见光探测、转换以及显示的功能，通过红外CCD模块探测激光器发出的不可见光斑转换为可见光光斑进行放大显示，由于显示模块上设置有方向标识，基于放大显示的光斑和该方向标识便能直观地确定激光器的偏光方向。该检测装置，通过显示的光斑与方向标识便可以确定偏光方向，在检测时，只需要打开激光器，使其发射激光，形成光斑即可。不仅免除了4个方向的旋转固定以及三维耦合，还能实现测试结果的直观显示；操作简单，降低对测试人员的技术要求；同时保证结果的准确性，提高测试效率。

作为一种可能的实现方式，所述装置还包括处理器，所述处理器与所述显示模块连接，所述处理器用于获取所述显示模块的显示图像，并基于所述显示图像确定所述激光器的偏光方向。

在本申请实施例中，除了测试人员可以基于显示的可见光光斑和方向标识确定偏光方向，检测装置通过处理器进行图像处理，也能够确定偏光方向，提高检测结果的多样性。

第三方面，本申请实施例还提供一种激光器偏光方向检测装置，包括：激光器固定装置，用于固定激光器；可见光转换模块，设置在所述激光器的光路上，所述可见光转换模块上设置有所述激光器对应的方向标识；所述可见光转换模块用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光光斑并显示；其中，显示的可见光光斑所偏向的方向标识对应的方向为所述激光器的偏光方向。

在本申请实施例中，与现有技术相比，通过可见光转换模块将激光器发出的不可见光转换为可见光光斑并显示，由于可见光转换模块上设置有方向标识，基于显示的光斑和该方向标识便能直观地确定激光器的偏光方向。该检测装置，通过显示的光斑与方向标识便可以确定偏光方向，在检测时，只需要打开激光器，使其发射激光，形成光斑即可。不仅免除了4个方向的旋转固定以及三维耦合，还能实现测试结果的直观显示；操作简单，降低对测试人员的技术要求；同时保证结果的准确性，提高测试效率。

作为一种可能的实现方式，所述可见光转换模块为红外显示卡。

在本申请实施例中，可见光转换模块为红外显示卡，红外显示卡兼具可见光转换和显示的功能，使整个检测装置的结构更简单。

作为一种可能的实现方式，所述可见光转换模块包括透射式倍频片和显示卡；所述透射式倍频片用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光，所述显示卡用于显示可见光光斑。

在本申请实施例中，通过透射式倍频片进行光的转换，显示卡进行可见光光斑的显示，使可见光转换模块的精度更高，提高最终结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的激光器偏光方向检测装置的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的方向标识的示例图；

图3为本申请实施例提供的激光器偏光方向检测装置的第二种实施方式的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的激光器偏光方向检测装置的第三种实施方式的结构示意图。

图标：10-检测装置；11-激光器固定装置；110-本体；112-固定部；12-可见光转换模块；13-激光器；130-电源；14-CCD模块；140-CCD探测模块；142-第一显示模块；15-红外CCD模块；150-红外CCD探测模块；152-第二显示模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例提供的激光器偏光方向检测装置可以应用于需要对激光器的偏光方向进行检测的应用场景。比如：在激光器的使用过程中，使用人员利用该检测装置对激光器的偏光方向进行检测。再比如：在激光器的生产或者制造工艺中，测试人员利用该检测装置对激光器的偏光方向进行检测。

偏光方向，是在激光器的封装过程中，由于芯片和管帽透镜不能完全保证同轴，导致激光器出射光不一定沿着激光器轴线方向传输，与轴线存在一定角度，方向是任意的。此时通常根据激光器的管脚定义出四个典型的方向，这四个光向即为偏光方向，用于描述激光器所发射出的光的偏向。

在本申请实施例所提供的技术方案中，基于同一发明构思，激光器偏光方向检测装置(后续实施例中简称检测装置)可以有三种不同的实施方式，接下来分别就这三种实施方式中的检测装置进行介绍。

请参照图1，为本申请实施例提供的检测装置10的第一种实施方式的结构示意图，在图1中，检测装置10包括激光器固定装置11和可见光转换模块12，其中，激光器13固定在激光器固定装置11上，可见光转换模块12设置在激光器13的光路(图中虚线所示为光路)上。并且，在可见光转换模块12上设置有激光器13对应的方向标识，可以理解为与激光器13的四个方向对应的方向标识。可见光转换模块12用于将激光器13发出的不可见光转换为可见光光斑并显示。由于在可见光转换模块12上设置有方向标识，所显示的可见光光斑所偏向的方向标识对应的方向则为激光器13的偏光方向，对于测试人员或者使用人员来说，通过观测可见光转换模块上显示的可见光光斑和方向标识便可以确定出激光器13的偏光方向。

通过该检测装置10，通过显示的光斑与方向标识便可以确定偏光方向，在检测时，只需要打开激光器，使其发射激光，形成光斑即可。不仅免除了4个方向的旋转固定以及三维耦合，还能实现测试结果的直观显示；操作简单，降低对测试人员的技术要求；同时保证结果的准确性，提高测试效率。

接下来对图1所示的检测装置10的详细实施方式进行介绍。

对于激光器固定装置11，可以包括：本体110和固定部112。其中，本体110用于支撑固定部112，固定部112用于固定激光器13。该本体110可以是柱体或者其他可实施的形状，其大小和体积等可以结合激光器13的大小进行设计，如果激光器13较大，需要的支撑力也较大，本体110的大小和体积相应的也较大；如果激光器13较小，需要的支撑力也较小，本体110的大小和体积相应的也较小。激光器固定装置11的本体110也可以视为检测装置10的本体。本体110的材质可以是金属：比如金属单质、或者金属合金等稳固性较高的材质。

对于固定部112，设置在本体上，可以是固定设置，也可以是活动设置。在固定部112上，设置有相应的固定件，例如：夹持式的固定件，该夹持式的固定件可以通过夹持的方式将激光器13进行夹持固定。再例如：常规的固定件形式，作为一种可选的实施方式：在固定部112上开设激光器的固定槽(可以是完全空心的，也可以是一端实心，一端空心)，在该固定槽的四周或者边缘设置固定件，比如：开设的螺钉孔或者卡接件等，将激光器13通过固定件固定在固定槽内，即可实现将激光器13固定在固定部112上。需要注意的是，激光器13在固定时，其发射激光的一端可以朝着可见光转换模块12所在的方向。比如：在图1所示的结构中，发射激光的一端朝着下方可见光转换模块的位置。或者，固定部112整体或者固定槽是活动的，比如相对本体110(也即固定部112与本体110之间活动连接)或者相对固定部112可以旋转，那么，不管激光器13的发射激光的一端朝着哪个方向，都可以通过旋转固定部112或者固定槽实现激光器13发射的光对着可见光转换模块12。

进一步地，作为一种可选的实施方式，激光器固定装置11还设置有调节装置，该调节装置用于对激光器固定装置11的位置进行调整。基于上述激光器固定装置11的实施方式，该调节装置用于对固定部112的位置进行调整。作为一种可选的实施方式，该调节装置为滑动调节装置，该滑动调节装置一方面将固定部112与本体110进行连接，另一方面，可以调节固定部112相对于本体110的位置，比如：在图1中，固定部112可以沿着本体110的竖直方向上下滑动。滑动调节装置属于本领域的成熟技术，通常包括滑轨、驱动装置等部件，其具体实施方式采用本领域技术人员所通用的实施方式即可，在本申请实施例中不作详细介绍。此外，该滑动调节装置可以是电动调节的，也可以是手动调节的，在本申请实施例中不作限定。

对于调节装置的作用，可以理解，激光器13有偏光方向明显和偏光不明显两种类型，以及长焦和短焦的区分，对于长焦或者偏光明显的激光器13，所显示的光斑的偏心也明显，很容易判断偏光方向；但是，对于短焦或者偏光不明显的激光器13，所显示的光斑的偏光相对来说偏心不太明显，此时可以通过调节装置调节激光器13的位置(即调节固定部112的位置)，当激光器13的位置改变时，其相对于可见光转换模块12的距离也变化，就可以起到对最终显示的光斑的偏心和显示效果调节作用，以更好地判断激光器13的偏光方向。

在本申请实施例中，由于激光器13有偏光方向明显和不明显两种类型，通过调节装置调整激光器13的位置，最终显示的光斑的位置也对应改变，实现对激光器13的出光的调节，更利于对偏光方向进行检测。

作为一种可选的实施方式，可见光转换模块12为红外显示卡。红外显示卡是一种激光显示卡，兼具可见光转换和显示的功能，能够直接将激光器13发出的激光转换为可见光光斑进行显示。红外显卡，又名倍频片、调光片、红外激光上转换片、红外激光探测板、光学转换片、红外激光检测板、红外上转换片、红外激光显色卡等等。在这种实施方式中，方向标识设置在红外显示卡的显示区域。

作为另一种可选的实施方式，可见光转换模块12包括透射式倍频片和显示卡，其中，透射式倍频片用于将激光器13发出的不可见光转换为可见光，显示卡用于显示可见光光斑，使可见光转换模块的精度更高，提高最终结果的准确性。在这种实施方式中，显示卡仅具备普通的光斑显示能力即可，方向标识设置在显示卡的显示区域。

不管是采用红外显示卡，还是透射式倍频片和显示卡，对于方向标识在显示卡上的设置方式，请参照图2，为本申请实施例提供的方向标识的示例图，在图2中，在显示卡或者红外显示卡的显示区域上标识激光器13的四个方向，包括：方向1、方向2、方向3和方向4，当显示的光斑偏向其中的指定方向时，激光器13的偏光方向便为该指定方向对应的激光器13的方向。比如：图2的光斑偏向方向1，则方向1对应的激光器13的方向即为激光器13的偏光方向。对于激光器13的方向与标识的方向之间的对应关系，如果显示区域是正对着激光器13的光路，则，标识的方向与激光器13的四个方向一致；如果显示区域不是正对激光器13的光路，则，标识的方向与激光器13的四个方向按照显示区域相对于激光器13的光路的偏移进行对应设置即可。

此外，对于激光器13来说，要发射激光，还需要外接电源130，电源130的电压、功率等参数取决于激光器13的适配参数，在本申请实施例中不作限定。

在图1所示的检测装置10的第一种实施方式中，仅采用激光器固定装置11和可见光转换模块12便能实现光斑的显示，适用于外部设备条件较差的应用场景中，检测装置10结构简单，基本能实现偏光方向的检测。

在本申请实施例中，在图1所示的检测装置10的基础上，还可以加上CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合元件)模块，该模块可以将光线转换为电荷进行存储和转移，并在显示器上进行显示。

请参照图3，为本申请实施例提供的检测装置10的第二种实施方式的结构示意图，在图3中，检测装置10包括激光器固定装置11、可见光转换模块12、CCD模块14。其中，激光器固定装置11用于固定激光器13；可见光转换模块12用于将激光器13发出的不可见光转换为可见光光斑并显示。CCD模块14包括CCD探测模块140和第一显示模块142，CCD探测模块140对准可见光转换模块12的光显示区域设置(图中虚线所示)，第一显示模块142上设置有激光器13对应的方向标识；CCD探测模块140用于探测光显示区域上显示的光斑，第一显示模块142用于将CCD探测模块140探测到的光斑放大显示；其中，放大显示的光斑所偏向的方向标识对应的方向为激光器13的偏光方向。

在第二种实施方式中，与第一种实施方式所不同的是，通过CCD模块14实现可见光光斑的放大显示作用，这样最终显示的可见光光斑更加明显，更便于偏光方向的判断。

其中，激光器固定装置11与第一种实施方式中的实施方式相同，比如：同样设置调节装置等，为了说明书的简洁，在此不再重复介绍。

进一步地，可见光转换模块12与第一种实施方式中的实施方式也相同，比如：同样可以采用红外显示卡或者透射式倍频片和显示卡的形式，为了说明书的简洁，在此不再重复介绍。

对于CCD探测模块140和第一显示模块142，通常来说都是CCD模块14自带的，即CCD模块14可以采用成熟的CCD产品，因此，对于CCD模块14的实施方式在此不进行具体介绍。

此外，对于第一显示模块142上的方向标识的设置，与第一种实施方式中显示卡或者红外显示卡上设置方向标识的实施方式相同，为了说明书的简洁，在此也不再重复介绍。

此外，在这种实施方式中，激光器13同样需要外接电源130，电源130的实施方式与第一种实施方式中相同，为了说明书的简洁，在此不再重复介绍。

在这种实施方式中，由于CCD模块14的第一显示模块142还具有成像功能，因此，还可以基于该成像功能扩展检测装置10的功能。作为一种可选的实施方式，该检测装置10还包括处理器，处理器与显示模块连接，处理器用于获取第一显示模块142的显示图像，并基于显示图像确定激光器13的偏光方向。

其中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。处理器可以是通用处理器，包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在这种实施方式中，第一显示模块142将显示图像发送给处理器，处理器在接收到显示图像后，可以结合图像处理技术确定激光器13的偏光方向。作为一种可选的实施方式，通过预先的机器学习，使处理器可以基于显示图像确定激光器13的偏光方向。其中，在进行机器学习之前，预先选取多张训练图像，这多张训练图像中都包含有光斑，并且标注有通过每张图像中的光斑所判断出的偏光方向；将这多张训练图像输入到处理器中，使处理器基于多张训练图像按照预设的机器学习算法进行机器学习，最终使处理器可以确定输入的含有光斑的显示图像对应的偏光方向，作为激光器13的偏光方向。除了机器学习算法，也可以采用神经网络模型等方式实现。这些技术都属于较成熟的技术，在应用时，通过本领域技术人员所熟知的图像处理技术、机器学习技术、或者神经网络模型技术即可实现，在此不对这些技术进行详细的介绍。

对于处理器来说，所确定的偏光方向可以通过具体的偏光角度来体现，相对于测试人员直接观察到的偏光方向来说，更为精确。

在实际应用时，处理器可以设置数据输出接口，测试人员或者使用者将电子设备(手机、电脑等)通过接口与处理器相连，进而该电子设备可以读取出处理器所输出的结果。测试人员或者使用者在得到处理器所确定的结果后，可以结合自己所直观看到的结果进行综合比对，最终确定出激光器13的偏光方向。

在本申请实施例中，除了测试人员可以基于显示的可见光光斑和方向标识确定偏光方向，检测装置10通过处理器进行图像处理，也能够确定偏光方向，提高检测结果的多样性。

请参照图4，为本申请实施例提供的检测装置10的第三种实施方式，在图4中，检测装置10包括：激光器固定装置11和红外CCD模块15。其中，激光器固定装置11用于固定激光器13；红外CCD模块15包括：红外CCD探测模块150和第二显示模块152。红外CCD探测模块150设置在激光器13的光路上；第二显示模块152上设置有激光器13对应的方向标识；其中，红外CCD探测模块150用于探测激光器13发出的不可见光，并将所探测到的不可见光转换为可见光光斑，第二显示模块152用于将可见光光斑放大显示；其中，放大显示的可见光光斑所偏向的方向标识对应的方向为激光器13的偏光方向。

在这种实施方式中，红外CCD模块15具有不可见光探测、转换以及显示的功能，因此，在第二种实施方式的基础上，第三种实施方式中不需要再采用可见光转换模块12，可见光转换模块12的功能可由红外CCD模块15一并实现。

其中，激光器固定装置11与第一种和第二种实施方式中的实施方式相同，比如：同样设置调节装置等，为了说明书的简洁，在此不再重复介绍。

对于红外CCD探测模块150和第二显示模块152，通常来说都是红外CCD模块15自带的，即红外CCD模块15可以采用成熟的红外CCD产品，因此，对于红外CCD模块15的实施方式在此不进行具体介绍。

此外，对于第二显示模块152上的方向标识的设置，与第一种实施方式中显示卡或者红外显示卡上设置方向标识以及第二种实施方式中第一显示模块142上设置方向标识的实施方式相同，为了说明书的简洁，在此也不再重复介绍。

此外，在这种实施方式中，激光器13同样需要外接电源130，电源130的实施方式与第一种和第二种实施方式中相同，为了说明书的简洁，在此不再重复介绍。

在这种实施方式中，由于红外CCD模块15的第二显示模块152也具有成像功能，因此，在检测装置10的第三种实施方式中，同样也可以包括处理器，对于处理器的实施方式以及处理器的图像处理原理等，与检测装置10的第二种实施方式中的相同，为了说明书的间洁，在此不再重复介绍。

通过前述对检测装置10的三种实施方式的介绍，三种实施方式中，检测装置10都基于激光器13所发射的激光进行光斑显示和方向标识，以实现偏光方向的直观判断。但是，三种实施方式中所采用的模块不同，在实际应用时，可以结合具体的应用场景选择采用哪种实施方式。比如：在设备条件允许的情况下，可采用第三种实施方式，在检测装置10的结构简单的基础上，还能得到更为精确的检测结果。在设备条件相对较差的情况下，可采用第一种实施方式，在检测装置10的结构简单的基础上，能够实现偏光方向的检测。在设备条件一般的情况下，可采用第二种实施方式，检测装置10的结构较另外两种组成模块更多，但是能够得到精确的检测结构。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种激光器偏光方向检测装置，其特征在于，包括：

激光器固定装置，用于固定激光器；

可见光转换模块，设置在所述激光器的光路上，用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光光斑并显示；所述可见光转换模块包括：透射式倍频片和显示卡；所述透射式倍频片用于将所述激光器发出的不可见光转换为可见光，所述显示卡用于显示可见光光斑；

CCD模块，包括CCD探测模块和显示模块，所述CCD探测模块对准所述可见光转换模块的光显示区域设置，所述显示模块上设置有所述激光器对应的方向标识；

所述CCD探测模块用于探测所述光显示区域上显示的光斑，所述显示模块用于将所述CCD探测模块探测到的光斑放大显示；其中，放大显示的光斑所偏向的方向标识对应的方向为所述激光器的偏光方向。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可见光转换模块为红外显示卡。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光器固定装置设置有调节装置，所述调节装置用于对所述激光器固定装置的位置进行调整。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：处理器，所述处理器与所述显示模块连接，所述处理器用于获取所述显示模块的显示图像，并基于所述显示图像确定所述激光器的偏光方向。