[發明專利]同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置

有效

• 申請號: 201610305698.7
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN107356407B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 韓志剛;孟令強;沈華;朱日宏;陳磊;何勇;尹路;李雪;湯亞洲;黃哲強;李登科;葛詩雨;石慧;張秋庭
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：包括準直器(1)、高反鏡組(2)、平凹鏡(3)、功率計靶面(4)、功率計(5)、第一楔板玻璃(6-1)、第二楔板玻璃(6-2)、第一多槽可插拔衰減器(7-1)、第二多槽可插拔衰減器(7-2)、凸透鏡(8)、光纖探頭(9)、光纖光譜儀(10)和光束質量分析儀(12)，共光軸依次設置準直器(1)、高反鏡組(2)、第一楔板玻璃(6-1)、第一多槽可插拔衰減器(7-1)、凸透鏡(8)和光纖探頭(9)，上述元件構成光譜測量光路，準直器(1)設置在待測光纖激光器輸出端，光纖探頭(9)與光纖光譜儀(10)連接；平凹鏡(3)和功率計靶面(4)依次設置在高反鏡組(2)的反射光路上，功率計靶面(4)與功率計(5)連接；第二楔板玻璃(6-2)設置在第一楔板玻璃(6-1)的反射光路，第二多槽可插拔衰減器(7-2)和光束質量分析儀(12)依次設置在第二楔板玻璃(6-2)的反射光路上；上述元件設置在光學平臺上；

待測光纖激光器發出高功率激光，經準直器(1)準直后射入高反鏡組(2)分為第一反射光和第一透射光，第一反射光經平凹鏡(3)發散后，被功率計靶面(4)接收后，轉化為電壓信號，送入功率計(5)，得到待測光纖激光器的輸出功率；第一透射光射入第一楔板玻璃(6-1)分為第二反射光和第二透射光，第二透射光進入第一多槽可插拔衰減器(7-1)，經第一多槽可插拔衰減器(7-1)衰減后經凸透鏡(8)會聚，被光纖探頭(9)接收，光纖探頭(9)將衰減后的第二透射光送入光纖光譜儀(10)，光纖光譜儀(10)獲得待測光纖激光器的光譜信息；第二反射光射入第二楔板玻璃(6-2)分為第三反射光和第三透射光，第三反射光射入第二多槽可插拔衰減器(7-2)，經第二多槽可插拔衰減器(7-2)衰減后射入光束質量分析儀(12)，經光束質量分析儀(12)分析得到待測光纖激光器的光束質量。

2.根據權利要求1所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：上述高反鏡組(2)包括至少一個高反鏡，當高反鏡大于等于兩個時，所述高反鏡依次設置在光譜測量光路上，平凹鏡(3)和功率計靶面(4)設置在靠近準直器(1)的高反鏡的反射光路上。

3.根據權利要求2所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：當高反鏡組(2)中的高反鏡大于等于兩個時，還包括 第二收光器(11-2)，第二收光器(11-2)設置在未設有平凹鏡(3)和功率計靶面(4)的高反鏡的反射光路上，接收所述高反鏡的反射光。

4.根據權利要求2所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：所述高反鏡組(2)中的高反鏡具有高反射率和高抗激光損傷閾值，并且對激光波段與泵浦光波段反射率一致。

5.根據權利要求1所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：還包括第一收光器(11-1)，第一收光器(11-1)設置在第二楔板玻璃(6-2)的透射光路上，接收第二楔板玻璃(6-2)的透射光。

6.根據權利要求1所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：楔板玻璃的角度α與楔板玻璃到下個光學元件的臨界距離d的關系如下：

d＝l/tan(2α)

其中l為楔板玻璃前后表面的反射光斑在下個元件前表面所在平面上的距離。

7.根據權利要求1所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：所述多槽可插拔衰減器包括底座和若干個不同透射率的中性密度濾光片，若干個不同透射率的中性密度濾光片共光軸依次設置在底座上，相鄰的兩個中性密度濾光片不平行，且相鄰的兩個中性密度濾光片的表面反射的光不相干涉。

8.根據權利要求1所述的同步測量高功率光纖激光器功率、光譜和光束質量的裝置，其特征在于：所述平凹鏡(3)兩面均鍍制增透膜，所述平凹鏡(3)具有高透射率和高抗激光損傷閾值，并且對激光波段與泵浦光波段透射率一致。