[實(shí)用新型]激光高速探測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720169613.3
• 申請(qǐng)日: 2007-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN201096517Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉峰;陸耀東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京光電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42;H01S5/0683
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種激光探測(cè)裝置，尤其涉及一種用于測(cè)量發(fā)光面積大、光斑模式復(fù)雜的激光的實(shí)時(shí)功率的激光高速探測(cè)裝置

背景技術(shù)

隨著工業(yè)、軍事及民用場(chǎng)合對(duì)脈沖激光的廣泛需求，激光短脈沖的實(shí)時(shí)測(cè)量對(duì)于激光器的評(píng)估以及使用具有了更重要的意義。

目前廣泛使用的硅、砷化銦鎵等探測(cè)器，由于結(jié)電容的影響，其響應(yīng)速度受到接收窗口面積的限制；窗口面積越大，探測(cè)器響應(yīng)速度越慢。對(duì)于響應(yīng)帶寬為10GHZ的探測(cè)器件，其典型的窗口口徑為40-60微米。而目前常用的短脈沖激光器(除光纖激光器外)，其口徑一般在毫米到厘米量級(jí)。如果想直接測(cè)量脈沖功率，選用探測(cè)器窗口口徑必須小于1毫米，這樣采樣區(qū)只是脈沖橫場(chǎng)分布的一部分。由于脈沖橫向模場(chǎng)能量分布不均勻，加之在重復(fù)測(cè)量時(shí)探測(cè)器采樣位置可能出現(xiàn)偏差，很難保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和一致性。

現(xiàn)有技術(shù)中，高速大面積探測(cè)器使用透鏡進(jìn)行光斑壓縮，雖然可以使測(cè)量重復(fù)性有所提高，但透鏡壓縮的方法無(wú)法將復(fù)雜模式激光匯聚于一個(gè)很小的面積，并且其探測(cè)仍然不可避免地受到入射角度的影響。隨著響應(yīng)速度提高，縮小接收窗口這一方法仍然受到一定的限制。此外，由于能量過于集中，此方法還容易引起探測(cè)器件的損壞。

鑒于以上原因，目前對(duì)于大口徑復(fù)雜模式激光功率測(cè)量裝置，一般只能測(cè)量連續(xù)激光或測(cè)量短脈沖激光的平均功率，不能反應(yīng)其實(shí)時(shí)特性。由于光電探測(cè)器本身的限制，目前對(duì)于激光短脈沖實(shí)時(shí)功率測(cè)量一般使用間接測(cè)量的方法，測(cè)量結(jié)果不直觀，測(cè)量裝置復(fù)雜、成本昂貴、使用也不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型通過一些實(shí)施例提供了一種激光高速探測(cè)裝置，用于大口徑短脈沖激光器的實(shí)時(shí)功率測(cè)量，特別適合于發(fā)光面積大、光斑模式復(fù)雜的釔鋁石榴石等紅外脈沖激光器測(cè)量。

本實(shí)用新型通過一些實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：一種激光高速探測(cè)裝置，包括依次連接的用于對(duì)輸入信號(hào)橫場(chǎng)能量分布進(jìn)行勻化的光束勻化單元、用于對(duì)勻化后的光信號(hào)進(jìn)行采樣的光學(xué)采樣單元、用于對(duì)經(jīng)過采樣壓縮的光信號(hào)進(jìn)行光電接收轉(zhuǎn)化的光電探測(cè)器及放大電路、用于對(duì)經(jīng)過光電接收轉(zhuǎn)化的光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)功率轉(zhuǎn)化信號(hào)處理解調(diào)單元。所述光束勻化單元以積分球?yàn)橹髂K，于所述積分球下方設(shè)一底座。所述光電探測(cè)器為探測(cè)口徑50-100納米的高速探測(cè)器，其封裝形式與光學(xué)采樣單元的封裝形式相匹配。所述光學(xué)采樣單元還包括一光斑壓縮單元。

由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的一種激光高速探測(cè)裝置具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型提供的激光高速探測(cè)裝置采用光束勻化單元克服了激光橫場(chǎng)模式不均勻給測(cè)量帶來(lái)的不準(zhǔn)確性；使用接收面較小的高速探測(cè)器進(jìn)行光信號(hào)測(cè)量，大大提高了測(cè)量的響應(yīng)帶寬；通過兩者的結(jié)合解決了激光短脈沖測(cè)量時(shí)探測(cè)器接收面積和響應(yīng)時(shí)間的矛盾。

2、本實(shí)用新型提供的激光高速探測(cè)裝置通過信號(hào)處理解調(diào)單元將測(cè)量結(jié)果還原成輸入信號(hào)功率的高速實(shí)時(shí)變化。

3、本實(shí)用新型提供的激光高速探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。

4、本實(shí)用新型提供的激光高速探測(cè)裝置可使用的材料和元器件成熟，成本相對(duì)較低，具有良好的性價(jià)比，有利于推廣應(yīng)用。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型的輸入信號(hào)波形圖；

圖4為基于圖3的輸入信號(hào)的本實(shí)用新型的探測(cè)器輸出信號(hào)波形圖；

圖5為本實(shí)用新型的的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本實(shí)用新型的的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)圖；

附圖標(biāo)記說明

1光束勻化單元????????11采樣孔

12積分球?????????????13底座

2光斑壓縮單元????????3光電探測(cè)器及放大電路

31接收面?????????????4信號(hào)處理解調(diào)單元

5待測(cè)激光光源

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1