[發明專利]大口徑光束準直測量裝置

有效

• 申請號: 201610049847.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105675265B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 劉代中;張嘉琛;康俊;周劍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01J1/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 張澤純,張寧展

技術領域

本發明涉及高功率激光裝置，特別是一種在高功率激光裝置中基于遠場采樣的大口徑光束準直測量裝置。

背景技術

國內外目前用于慣性約束核聚變的高功率激光裝置，例如我國的神光П裝置，美國的NIF裝置，都要涉及大口徑光束的準直調整與能量測量單元。傳統的大口徑光束準直測量裝置是基于近場采樣的，其光路結構如圖1所示。傳統的大口徑光束準直調整技術采用的是在第二馬達反射鏡12的透射光路后面建立一個由近場成像透鏡7、近場可移入移出擋板13和近場探測器8組成的近場監測系統，以及在第二漏光反射鏡15的透射光路后面建立一個由遠場成像透鏡9、遠場可移入移出擋板14和遠場探測器10組成的遠場監測系統；傳統的大口徑光束能量測量技術是在第二漏光反射鏡15的反射光路后面建立一個由縮束透鏡4和能量計5組成的能量測量系統。

這種方案應用于大口徑光束的準直與能量測量，基于近場采樣的技術需要使用大口徑的成像透鏡，使得整個光路距離長、體積大；而且需要分別在近、遠場探測器前面加上可移入移出擋板，在大能量打靶前控制擋板的關閉，來保護近場探測器與遠場探測器，使得裝置復雜，價格比較昂貴。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的問題，提供一種基于遠場采樣的大口徑光束準直測量裝置，該裝置具有設備簡、調整易、體積小、價格低、兼具準直與能量測量功能的特點。

本發明的技術解決方案如下：

一種基于遠場采樣的大口徑光束準直測量裝置，包括空間濾波器小孔、第一空間濾波器透鏡、第二空間濾波器透鏡、第一漏光反射鏡、縮束透鏡、由近場成像透鏡和近場探測器構成的近場成像系統、由遠場成像透鏡和遠場探測器構成的遠場成像系統，所述近場探測器的輸出端和遠場探測器的輸出端分別與計算機相連，該計算機與準直調整馬達反射鏡組相連，該準直調整馬達反射鏡組由第一馬達反射鏡和第二馬達反射鏡組成；其特征在于，還包括楔板、直角棱鏡、全反鏡和裝配于導軌上的能量計；

主光路依次經所述的第一馬達反射鏡、第二馬達反射鏡、第一空間濾波器透鏡、空間濾波器小孔和第二空間濾波器透鏡后入射至所述的楔板，該楔板與主光路光軸成一定夾角放置；

該主光路經該楔板透射后的透射光路經所述的第一漏光反射鏡后輸出，該主光路經該楔板反射后的測量光路依次經所述的第二空間濾波器透鏡、全反鏡和縮束透鏡后入射至所述的直角棱鏡，由該直角棱鏡分束為反射光路和透射光路，所述反射光路經所述的近場成像透鏡入射至所述的近場探測器，所述的透射光路經遠場成像透鏡入射至遠場探測器；所述的全反鏡置于所述的第一空間濾波器透鏡和空間濾波器小孔之間、測量光路聚焦位置的后方；

所述的導軌設置在所述的縮束透鏡和直角棱鏡之間，由計算機控制，帶動能量計的移入與移出。

本發明的技術效果如下：

通過在第二空間濾波器透鏡與第一漏光反射鏡之間放置與光軸成一定夾角的楔板，使得大口徑光束在楔板表面以一定角度偏離原先光路進行反射，并在空間濾波器小孔面聚焦后，通過遠場采樣以小口徑光束經全反鏡進入準直與能量測量系統。大能量情況下，能量計通過導軌移入光路中，不僅可以對大能量進行能量測量，還可以實現傳統大口徑光束準直測量裝置中近、遠場探測器前的可移入移出擋板的功能，使得大能量光束不進入近、遠場探測器，避免大能量光束損壞近、遠場探測器。小能量情況下，能量計通過導軌移出光路，原先的大口徑光束經楔板反射后以小口徑光束，經由直角棱鏡后分別通過近、遠場成像系統，避免了使用大口徑的成像透鏡和長距離的成像光路，就可以實現近、遠場的準直調整。經試用表明，本裝置具有設備簡、調整易、體積小、價格低、兼具準直與能量測量功能的特點。

附圖說明

圖1是傳統近場采樣的大口徑光束準直測量裝置的光路示意圖

圖2是本發明基于遠場采樣的大口徑光束準直測量裝置的光路示意圖

圖中：1－空間濾波器小孔 2－楔板 3－第一漏光反射鏡 4－縮束透鏡 5－能量計 6－直角棱鏡 7－近場成像透鏡 8－近場探測器9－遠場成像透鏡 10－遠場探測器 11－第一馬達反射鏡 12－第二馬達反射鏡 13－近場可移入移出擋板 14－遠場可移入移出擋板15－第二漏光反射鏡 16－全反鏡 17－第一空間濾波器透鏡18－第二空間濾波器透鏡 19－導軌

具體實施方式

下面結合實施方式和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。