[發(fā)明專利]一種測(cè)量高斯光束在水中傳輸發(fā)散角的系統(tǒng)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810356580.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN108387366B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史久林;袁大鵬;許錦;劉嚴(yán)歡;羅寧寧;何興道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 張榮

本發(fā)明公開了一種測(cè)量高斯光束在水中傳輸發(fā)散角的系統(tǒng)裝置。該裝置包括種子注入式固體脈沖激光器、PVC管、3.5%鹽度海水、高透光學(xué)玻璃、反射鏡（12、13、14）、光束質(zhì)量分析儀。種子注入式固體脈沖激光器，發(fā)射出波長為532nm的激光，用光束質(zhì)量分析儀測(cè)量入射光光束質(zhì)量，然后光束經(jīng)過高透光學(xué)玻璃進(jìn)入PVC管，移動(dòng)反射鏡，可以測(cè)量光束在水下傳播5米到45米距離后的光束質(zhì)量因子M²和光束發(fā)散角。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：模擬真實(shí)水下環(huán)境，更準(zhǔn)確更高效的測(cè)量高斯光束在水下傳播的光束特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)裝置，具體為一種測(cè)量高斯光束在水中傳輸發(fā)散角的系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)

本發(fā)明作為一種測(cè)量系統(tǒng)裝置，其主要是通過光束質(zhì)量分析儀來測(cè)量高斯光束在水中傳輸后的發(fā)散角。發(fā)明思想在于海水是個(gè)復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)光束進(jìn)入水中時(shí)，會(huì)衰減和發(fā)散，不同于空氣中傳播規(guī)律，因此高斯光束在水下的傳播特性規(guī)律的研究對(duì)于水下激光目標(biāo)探測(cè)具有重要的意義。本系統(tǒng)裝置可以模擬真實(shí)的水下環(huán)境，可以更準(zhǔn)確更高效的測(cè)量高斯光束在水下傳播的光束特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量高斯光束在水中傳輸發(fā)散角的系統(tǒng)裝置，模擬真實(shí)水下環(huán)境，更準(zhǔn)確更高效的測(cè)量高斯光束在水下傳播的光束特性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種測(cè)量高斯光束在水中傳輸發(fā)散角的系統(tǒng)裝置，包括種子注入式固體脈沖激光器(01)、PVC管(17)、3.5％鹽度海水、光學(xué)玻璃(03)、第一反射鏡(12)、光束質(zhì)量分析儀(15)，其特征在于：種子注入式固體脈沖激光器(01)發(fā)射出波長為532nm的激光，用光束質(zhì)量分析儀(15)測(cè)量入射光光束質(zhì)量，光束經(jīng)過光學(xué)玻璃(02)進(jìn)入PVC管(17)，移動(dòng)第一反射鏡(12)，使第一反射鏡(12)停在5米處出口位置成45度角，光束在水中傳輸5米后通過光學(xué)玻璃(03)，反射到光束質(zhì)量分析儀(15)上，測(cè)量光束在水中傳輸5米后的發(fā)散角，并與入射光光束質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比；繼續(xù)移動(dòng)第一反射鏡(12)使其停在10米光出口位置，并測(cè)量光束發(fā)散角，再使其分別移動(dòng)到15米、20米位置測(cè)量光束發(fā)散角后，第一反射鏡(12)移動(dòng)到PVC管(17)末端，使光束照射到第三反射鏡(14)上，繼續(xù)移動(dòng)第二反射鏡(13)，使光束分別從第六光學(xué)玻璃(07)、第七光學(xué)玻璃(08)、第八光學(xué)玻璃(09)、第九光學(xué)玻璃(10)、第十光學(xué)玻璃(11)反射到光束質(zhì)量分析儀(15)上，測(cè)量高斯光束在水中經(jīng)過25米、30米、35米、40米、45米后的光束發(fā)散角。

PVC管(17)直徑10cm，第一光學(xué)玻璃(02)入口到第二光學(xué)玻璃(03)出口光程為5米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第三光學(xué)玻璃(04)出口光程為10米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第四光學(xué)玻璃(05)出口光程為15米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第五光學(xué)玻璃(06)出口光程為20米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第六光學(xué)玻璃(07)出口光程為25米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第七光學(xué)玻璃(08)出口光程為30米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第八光學(xué)玻璃(09)出口光程為35米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第九光學(xué)玻璃(10)出口光程為40米；第一光學(xué)玻璃(02)入口到第十光學(xué)玻璃(11)出口光程為45米。

采用了種子注入式固體脈沖激光器(01)、PVC管(17)、3.5％鹽度海水、光學(xué)玻璃(02、03、04、05、06、07、08、09、10、11)、反射鏡、光束質(zhì)量分析儀(15)的系統(tǒng)裝置。

第一光學(xué)玻璃(02)”、“第二光學(xué)玻璃(03)”、“第三光學(xué)玻璃(04)”、“第四光學(xué)玻璃(05)”、“第五光學(xué)玻璃(06)”、“第六光學(xué)玻璃(07)”、“第七光學(xué)玻璃(08)”、“第八光學(xué)玻璃(09)”、“第九光學(xué)玻璃(10)”、“第十光學(xué)玻璃(11)”的透光率≥99％。

光束質(zhì)量分析儀(15)為THORLABS公司BC106-UV型號(hào)，電腦使用Thorlabs Beam4.0軟件。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：模擬真實(shí)水下環(huán)境，更準(zhǔn)確更高效的測(cè)量高斯光束在水下傳播的光束特性。