[實用新型]一種棱鏡式環形激光器應力狀態檢測系統

有效

• 申請號: 201220375746.7
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN202928779U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 張瓊;劉健寧;鐘聰;何曉莉
• 申請（專利權）人: 西安北方捷瑞光電科技有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 黃瑞華

技術領域

本實用新型涉及測試技術領域，特別涉及一種棱鏡式環形激光器應力狀態檢測系統。

背景技術

光學元件的裝配應力和加工應力是制約高精度環形激光器相干檢測結果精度的重要因素。傳統的偏光計可以大概反映應力分布情況，主要用于檢測透明或半透明的平面零件和毛坯材料中的雙折射線，通過觀察干涉顏色近似地評估雙折射線在被測物體中的位置及大小。受到應力雙折射方向性的制約，檢驗人從不同方向觀察到的顏色不同，且偏光計無法對存在不透明元件、結構比較復雜的裝配體進行測試，不利于微應力檢測，不能直接反映陀螺光路上應力的情況，用于陀螺應力的高精度測試存在弊端。

在考慮各向同性材料在應力作用下介電常量變化的情況下，利用彈光效應和瓊斯矩陣可以推導出復雜應力與穿過棱鏡的激光束偏振態改變量之間的關系。通過理論分析及實驗驗證，證明激光束橢偏度與光斑質量有密切關系。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種棱鏡式環形激光器應力狀態檢測系統，以解決該類激光器裝配過程中應力水平難以評價的技術問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

該應力狀態檢測系統包括側面光斑采集裝置以及與側面光斑采集裝置相連的計算機。

所述應力狀態檢測系統還包括與側面光斑采集裝置配合的用于固定激光器的轉臺工裝。

所述側面光斑采集裝置以及轉臺工裝設置于高低溫溫箱內。

所述側面光斑采集裝置包括支架以及設置于支架上的光電探測器。

所述側面光斑的來源為沿全反射棱鏡布儒斯特角透射出激光器的部分光。

本實用新型所述棱鏡式環形激光器應力狀態檢測系統利用側面光斑采集裝置采集側面光斑變化情況,然后利用計算機對采集的光斑數據進行對比、歸類，從而評估諧振腔光膠面應力水平，以用于對激光器諧振腔質量的等級評定；本實用新型對于實現裝配過程的無應力或低應力裝配有重要意義，可以適用于各種激光器光學件精密應力控制裝配的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的工作示意圖；

圖2為本實用新型所述側面光斑來源的示意圖；

圖3為側面光斑檢測結果圖；

圖中：1、計算機；2、光電探測器；3、環形激光器全反射棱鏡；4、He-Ne增益氣體；全反射棱鏡布儒斯特角。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

參見圖1以及圖2，本實用新型所述應力狀態檢測系統包括側面光斑采集裝置以及與側面光斑采集裝置相連的計算機1，所述應力狀態檢測系統還包括與側面光斑采集裝置配合的用于固定激光器的轉臺工裝，所述側面光斑采集裝置以及轉臺工裝設置于高低溫溫箱內，可以實現采集棱鏡式環形激光器全溫度范圍的側面光斑變化情況，所述側面光斑采集裝置包括支架以及設置于支架上的光電探測器2，所述側面光斑的來源為沿全反射棱鏡布儒斯特角透射出激光器諧振腔的部分光。

將待測試棱鏡式環形激光器固定在轉臺工裝上，調整光電探測器的支架高度，使布儒斯特角耦合光正入射至光電探測器的光窗表面，打開計算機，啟動數據采集程序完成側面光斑圖樣采集，旋轉轉臺工裝重復對6個側面光斑進行采集，記錄數據，開啟數據比對程序，指定數據存儲目錄，開始側面光斑數據比對，即將檢測的數據與標準數據進行比較，1分鐘后計算機以報告形式輸出諧振腔應力水平評價結果。

理論分析和實驗驗證表明，通過側面光斑能夠準確反映棱鏡裝配應力存在水平，將難以準確檢測的應力通過光強分布精確地反映，應力越小則對應光斑的光強分布越均勻，形狀也更規則（圓形光斑），由圖3可以看出，1#激光器的（全反射）棱鏡應力均較小，而2#激光器中，棱鏡-3的應力大于其他棱鏡，3#激光器中僅棱鏡-1的應力較小，4#激光器的各個棱鏡的應力均較大。

用光電探測器和計算機上的數據處理程序實現側面光斑的采集以及光斑能量分布的精確對比，避免了人眼觀測的不足；能夠準確定位應力過大棱鏡的位置及分布情況，方便維修；最終建立了一套基于棱鏡式環形激光器應力水平的諧振腔分級制度。

在實際測量中由于位置調整夾具（轉臺工裝）方便、實用，可以保證5~10分鐘內完成一個激光器的諧振腔應力水平測試、評估，輸出報告。

本系統對于棱鏡式環形激光器裝配過程中光學元件應力的早期篩查有突出作用，結果準確、直觀、量化，適用工程化使用。