[發明專利]一種激光合成監控測量裝置

在審

• 申請號: 201710168832.8
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN108627245A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 馬駿;陳帆;朱日宏;袁群;潘少華;張建云;王敏
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J1/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

本發明提供一種激光合成監控測量裝置，包括分光鏡、功率計、高反鏡、衰減片、聚焦透鏡、CCD、光譜儀、M²因子測量儀；其中待測合成光束經過分光鏡后分為兩路，其中第一路折射至功率計，第二路透射至高反鏡，待測合成光束經過高反鏡后分為兩路，其中第一路折射至M²因子測量儀，第二路投射至衰減片，待測合成光束經過衰減片后一部分經過光線導入光譜儀且另一部分射入聚焦透鏡聚焦至CCD。本裝置不僅能測量單束激光的各項參數，而且還能對合成光束的特性參數進行準確測量，并通過CCD對各子光束質心進行實時監控優化。

技術領域

本發明涉及強激光合成光束特性監控及測量技術，特別是一種激光合成監控測量裝置。

背景技術

為滿足工業及軍事領域的需求，激光合成技術開始成為現階段的研究熱點。相比于單臺激光器，通過激光合成技術所得的光束具有輸出功率大，亮度高等優點。對于合成光束而言，最主要的特性參數包括：功率、光譜、光束質量及各子光束的質心位置。現有激光參數測量設備僅能測量單個激光參數，不能對激光束進行同時、全面的測量。為解決此問題中國專利CN201010268566.4提出了《激光多參數實時測量裝置》可以對激光各參數進行實時測量。然而其所提出的測量系統僅適用于單束激光，而不符合高能激光以及合成激光的測量需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種激光合成監控測量裝置，本裝置不僅能測量單束激光的各項參數，而且還能對合成光束的特性參數進行準確測量，并通過CCD對各子光束質心進行實時監控優化。

一種激光合成監控測量裝置，包括分光鏡、功率計、高反鏡、衰減片、聚焦透鏡、CCD、光譜儀、M²因子測量儀；其中待測合成光束經過分光鏡后分為兩路，其中第一路折射至功率計，第二路透射至高反鏡，待測合成光束經過高反鏡后分為兩路，其中第一路折射至M²因子測量儀，第二路投射至衰減片，待測合成光束經過衰減片后一部分經過光線導入光譜儀且另一部分射入聚焦透鏡聚焦至CCD。

本發明采用了多級衰減，可以對萬瓦級激光束的參數進行直接測量，同時本裝置采用CCD對各子光束的質心位置進行實時監測，便于合成系統的優化，因此本裝置具有測量全面、準確、響應速度快、功率閾值高等優點。監控功率、質心距離、光譜和光束質量因子。

下面結合說明書附圖對本發明做進一步描述。

附圖說明

圖1為本發明一種激光合成監控測量裝置的結構示意圖。

具體實施方式

結合圖1，一種激光合成監控測量裝置，包括待測合成光束1、分光鏡2、萬瓦級功率計3、高反鏡4、衰減片5、聚焦透鏡6、CCD7、光譜儀8、第一平凸透鏡9、第二平凸透鏡10及M²因子測量儀11。

待測合成光束1經分光鏡后分為兩束傳播方向互相垂直的激光束，一束被萬瓦級功率計3接收，用于實時監控測量待測合成光束1的功率；另一束入射至高反鏡4的表面，透射光經衰減片5衰減后大部分被聚焦透鏡6聚焦于CCD靶面上，小部分光經光纖導入光譜儀8內，以便實時監控測量待測合成光束1中各子光束的質心距離及光譜曲線，質心距離越小，合束效果越好；反射光經第一平凸透鏡9、第二平凸透鏡10反射后被M²因子測量儀11接收，進而測量待測合成光束1的光束質量因子。

所述待測合成光束1為近紅外激光準直輸出，連續輸出平均功率不超過10kW。

所述分光鏡2的分光比需要進行實際標定，標定時使用功率計分別測量經分光鏡分光后的透/反射光，其比值即為分光比，入射光束與分光面呈45°角且功率閾值大于20MW/cm²。