[發明專利]激光光斑定位儀

無效

• 申請號: 02114631.4
• 申請日: 2002-06-19
• 公開（公告）號: CN1384335A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發明（設計）人: 陳紹武;劉福華;馮國斌;趙軍衛;周寧;白曉輝
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;H01S3/00
• 代理公司: 西安新思維專利事務所有限公司
• 代理人: 徐平

本發明涉及一種激光光斑定位儀，主要用于高能激光試驗中的遠場光斑定位，也可用于其他可見或非可見激光傳輸一段距離后光斑位置的確定。

在高能激光試驗中，為了保證激光能夠和目標準確耦合，試驗采用He-Ne可見光做瞄準信標光。由于信標光的光功率較弱而試驗時的背景光較強，因此要準確地確定光斑位置是一個難題，導致試驗中很難將效應物或測量設備放置到準確的位置，影響到激光的效應試驗或參數測量。現有的光斑位置的確定主要靠肉眼觀察，常用的方法有漫反射觀察法和逆光觀察法。

漫反射觀察法的具體步驟是，先采取遮擋的辦法將背景光減至最小，然后在光路上放置一個漫反射屏或白紙，通過觀察漫反屏的反射光判定光斑的位置和形狀。這種方法在所測量的背景光較強，如晴天的室外，或者所測量的激光為不可見光時，無法觀察到光斑的位置和形狀。

逆光觀察法是在光路中段和測量點各放置一個標尺，兩個標尺和光源三點成一線。通過逆光觀察，得到光斑的位置。這種方法只適合于小面積的規則形狀激光光斑定位，實際應用中比較費時，而且得出的結果受觀察者的個體因素影響較大。尤其對于大面積的不規則光斑，誤差較大。

本發明的目的在于避免上述現有技術中的不足之處，而提供一種定位精度高，使用方便，效率高，不受測量對象及環境因素影響，適用范圍廣的激光光斑定位儀。

本發明的目的可通過以下措施來達到：

一種激光光斑定位儀，其特殊之處在于：它主要包括設置于激光器1出口處的機械調制盤3和設置于激光2經機械調制盤3之后的光斑定位位置的探測顯示陣列4；所述的機械調制盤3包括電機6和遮光片5，所述的遮光片5與電機6的輸出傳動裝置相連接；所述的探測顯示陣列4由探測顯示單元8組成；所述的探測顯示單元8包括選頻放大器8，光敏管7接于其輸入端，發光管9接于其輸出端；所述的遮光片5上均布有條孔。

上述探測顯示陣列4的背后可安裝有與發光管9位置相應的標尺。

上述選頻放大器8可包括運放U，電阻R1-4、電容C1-3外圍元器件組成；R1接于運放U的正輸入端，相串接的電阻R2、R3與相串接的電容C1、C3接于運放U的負輸入端和輸出端，電容C3接于電阻R2、R3的接點與地之間，電阻R1接于電容C1、C2的接點與地之間，電阻R4接于運放U的輸出端。

上述光敏管7可為光敏二極管D1、光敏三極管；所述的發光管9為發光二極管D2、液晶顯示單元。

上述電機6的輸出傳動裝置為電機輸出軸、皮帶傳動裝置或鏈傳動裝置。

上述電機6可為直流電機、同步電機、異步電機或步進電機。

上述機械調制盤3中的遮光片5上可均布有二十個三角或梯形條孔。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1.定位精度高。用測量儀器代替現有的肉眼觀察，大大提高了光斑定位精度。

2.使用方便，效率高。只需將測量設備放置在光路上，就能立刻得到光斑的位置和形狀。

3.不受測量對象及環境因素影響，在激光功率相對較弱而背景光相對較強的情況下也能工作。

4.可用于高能激光試驗中的遠場光斑定位，也可用于其他可見或非可見激光傳輸一段距離后光斑位置的確定。

5.適用面寬。與其他光學儀器配合使用，該定位儀還可測量出激光的光軸位置、發散角等其他參數。

附圖圖面說明如下：

圖1為本發明的結構原理圖；

圖2為本發明機械調制盤的結構示意圖；

圖3為本發明探測顯示單元的電路原理圖。

上述附圖的標號說明：1—激光器，2—激光，3—機械調制盤，4—探測顯示陣列，5—遮光片，6—電機，7—光敏管，8—選頻放大器，9-發光管。

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步詳述：

參見圖1，本發明主要由機械調制盤3和探測顯示陣列4組成。機械調制盤3放置于激光器1的出口處，探測顯示陣列4則放置激光2傳輸一段距離后需要對光斑定位的位置。在高能激光試驗中，機械調制盤3放置在激光器1的出口處，而探測顯示陣列4則放置在數公里以外的遠場。機械調制盤3和探測顯示陣列4只用于信標激光定位使用，在激光實驗前則撤走。