Karlsen kommer fra stillingen som politiinspektør og leder av stab i Utrykningspolitiet. Han har en solid faglig bakgrunn innen politiet, både som polititjenestemann og som påtalejurist. I tillegg har han tung ledererfaring på høyeste nivå i politiet. I 2003 ble han åremålsutnevnt som visepolitimester i Telemark for en periode på seks år, og i perioden 2006-2008 var han konstituert politimester.

Siden 2009 har Karlsen vært ved Utrykningspolitiet, og han har vært en pådriver for å samarbeide med politidistriktene for å heve deres påtalemessige kompetanse når det gjelder etterforsking av trafikksaker.