[發(fā)明專利]一種激光光場(chǎng)互相干系數(shù)測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811236212.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109443532B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹銀花;張曉寧;邱運(yùn)濤;秦文斌;劉友強(qiáng);王智勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 孫民興

本發(fā)明公開(kāi)了一種激光光場(chǎng)互相干系數(shù)測(cè)試裝置，半導(dǎo)體激光器出射的光束經(jīng)分束鏡分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ和光束Ⅱ經(jīng)過(guò)合束鏡后，光束Ⅰ反射出的部分光與光束Ⅱ透射出的部分光產(chǎn)生干涉疊加，通過(guò)調(diào)節(jié)第一全反射鏡或第二全反射鏡的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光場(chǎng)不同坐標(biāo)的疊加，從而獲得不同的疊加光場(chǎng)信息；第一光強(qiáng)探測(cè)器用于記錄光束Ⅰ的光強(qiáng)I₁，第三光強(qiáng)探測(cè)器用于記錄光束Ⅱ的光強(qiáng)I₂，第二光強(qiáng)探測(cè)器用于記錄光束Ⅰ反射出的部分光強(qiáng)I₁′與光束Ⅱ透射出的部分光強(qiáng)I₂′干涉疊加后的總光強(qiáng)I，根據(jù)計(jì)算激光光場(chǎng)的互相干系數(shù)κ。本發(fā)明可計(jì)算出各個(gè)坐標(biāo)組合下的相干系數(shù)，對(duì)改進(jìn)半導(dǎo)體激光器的設(shè)計(jì)、提高光束質(zhì)量有積極的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光光場(chǎng)互相干系數(shù)測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

光束質(zhì)量是激光技術(shù)應(yīng)用極其關(guān)鍵的參數(shù)，它是從質(zhì)的方面來(lái)評(píng)價(jià)激光特性的性能指標(biāo)，對(duì)激光器的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、應(yīng)用等方面有重要的作用；因此，更加準(zhǔn)確地評(píng)估激光光束質(zhì)量具有實(shí)際的意義。

對(duì)于全固態(tài)和光纖激光器，激光光場(chǎng)相干性對(duì)光束質(zhì)量的影響是可以忽略的，但對(duì)于相干性較差的半導(dǎo)體激光，尤其是半導(dǎo)體激光陣列發(fā)射出的激光，相干性對(duì)光束質(zhì)量的惡化是必須考慮的。如果要完全準(zhǔn)確地獲得激光光束的光束質(zhì)量，需要對(duì)激光光場(chǎng)的互相干系數(shù)、光強(qiáng)分布與波前分布分別進(jìn)行測(cè)量。光場(chǎng)的光強(qiáng)分布和波前分布可以直接使用近場(chǎng)分析儀、哈特曼傳感器或剪切干涉儀等設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，但激光光場(chǎng)的互相干系數(shù)無(wú)法通過(guò)商用測(cè)試儀器直接測(cè)得。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種激光光場(chǎng)互相干系數(shù)測(cè)試裝置。

本發(fā)明公開(kāi)了一種激光光場(chǎng)互相干系數(shù)測(cè)試裝置，包括：分束鏡、第一全反射鏡、第二全反射鏡、合束鏡、第一光強(qiáng)探測(cè)器、第二光強(qiáng)探測(cè)器和第三光強(qiáng)探測(cè)器；

半導(dǎo)體激光器出射的光束經(jīng)所述分束鏡分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ經(jīng)所述第一全反射鏡反射，光束Ⅱ經(jīng)所述第二全反射鏡反射，反射后的光束Ⅰ和光束Ⅱ經(jīng)過(guò)所述合束鏡后，光束Ⅰ反射出的部分光與光束Ⅱ透射出的部分光產(chǎn)生干涉疊加；通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一全反射鏡或第二全反射鏡的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光場(chǎng)不同坐標(biāo)的疊加，從而獲得不同的疊加光場(chǎng)信息；

所述第一光強(qiáng)探測(cè)器用于記錄光束Ⅰ的光強(qiáng)I₁，所述第三光強(qiáng)探測(cè)器用于記錄光束Ⅱ的光強(qiáng)I₂，所述第二光強(qiáng)探測(cè)器用于記錄光束Ⅰ反射出的部分光強(qiáng)I′₁與光束Ⅱ透射出的部分光強(qiáng)I′₂干涉疊加后的總光強(qiáng)I，根據(jù)計(jì)算激光光場(chǎng)的互相干系數(shù)κ。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，I′₁＝αI₁，α是與第一反射鏡、合束鏡的反射率相關(guān)的常數(shù)；I′₂＝βI₂，β是與第二反射鏡、合束鏡的透射率相關(guān)的常數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：吸收池；

所述吸收池用于吸收光束Ⅰ和光束Ⅱ干涉疊加時(shí)雜散的光束。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一光強(qiáng)探測(cè)器、第二光強(qiáng)探測(cè)器和第三光強(qiáng)探測(cè)器到所述分束鏡的光程均相等、誤差小于被測(cè)激光波長(zhǎng)的1/6。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述分束鏡為半透半反鏡，所述分束鏡與半導(dǎo)體激光器出射光束的光軸呈45°角放置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一全反射鏡和第二全反射鏡均為鍍有98％反射率膜層的光學(xué)鏡片，所述第一全反射鏡和第二全反射鏡均與半導(dǎo)體激光器出射光束的光軸呈45°角放置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述合束鏡為一面鍍有50％反射率膜層、另一面鍍有50％透射率膜層的光學(xué)鏡片，所述合束鏡與半導(dǎo)體激光器出射光束的光軸呈45°角放置。