[發明專利]一種光斑均勻度測量系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201711443959.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108168692A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 孫振宇;任紹敬;寧永強;高志堅;曹軍勝
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷;王寶筠

本發明公開一種光斑均勻度測量系統及其控制方法，通過對二維移動的移動平臺的位置調節，來實現將大面積光斑性能參數的逐行掃描采集處理，由計算機計算出激光光束的光斑均勻度并顯示。實現了測量大面積激光光束的光斑均勻度的目的。

技術領域

本發明涉及激光的光束參數測量技術領域，更具體地說，涉及一種光斑均勻度測量系統及其控制方法。

背景技術

激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點。激光技術在軍事、國防、工業、醫療等行業有著舉足輕重的作用。因此，對激光性能的測量分析顯得日益重要。現有的激光光束參數的測量儀，測量的激光的光束參數包括光斑形狀、發散角，用于分析匯聚光斑的M²因子。光束質量及其聚焦能力是激光的一個非常重要的特征參數，通常由M²因子表征。測量激光的M²因子，實質上是測試其光斑直徑與發散角的乘積與理想高斯光束衍射極限的差異。

光斑均勻度是評價激光的光束質量好壞的重要標準之一。光斑均勻度指的是光斑能量分布范圍內的均勻性問題。在激光定向傳輸、光電對抗、激光助降等應用領域，對激光光束的光斑均勻度要求較高。例如，激光定向傳能系統中，要求整個大面積光電池板上的光斑均勻度≥90％。因此，現在亟需一種測量激光光束的光斑均勻度的儀器。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種光斑均勻度測量系統及其控制方法，欲實現測量大面積激光光束的光斑均勻度的目的。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種光斑均勻度測量系統，包括：光功率測量模塊、移動平臺、數據采集卡和計算機；

在所述移動平臺表面安裝所述光功率測量模塊，所述數據采集卡分別連接所述光功率測量模塊和所述計算機，

所述移動平臺，用于在平面內移動；

所述光功率測量模塊，用于測量接收到的光束的功率；

所述數據采集卡，用于將所述光功率測量模塊測量的數據發送至所述計算機；

所述計算機，用于根據接收到的數據進行計算得到光斑均勻度并進行顯示。

優選的，所述系統還包括：

可變光闌，用于控制所述光功率測量模塊接收到的光束的大小。

優選的，所述系統還包括：

分別連接所述計算機和所述可變光闌的自動控制機構；

所述自動控制機構，用于根據所述計算機的光圈調節控制指令對所述可變光闌的光圈大小進行調節。

優選的，所述系統還包括：

分別連接所述計算機和所述移動平臺的移動控制機構；

所述移動控制機構，用于根據所述計算機的移動控制指令，控制所述移動平臺在平面內移動。

一種控制方法，基于上述光斑均勻度測量系統，所述方法包括：

控制所述移動平臺在平面內移動，使得所述光功率測量模塊測得待測光束范圍內的多個待測子范圍的各個光束功率；

所述計算機接收所述光功率測量模塊測得的所有光束功率；

所述計算機從所述所有光束功率中選取最大光束功率和最小光束功率；

所述計算機根據光斑均勻度公式計算得到所述待測光束范圍的光斑均勻度，所述光斑均勻度公式為：

光斑均勻度＝1-(最大光束功率-最小光束功率)/(最大光束功率+最小光束功率)。