[發明專利]一種高能強連續激光光束質量因子的采樣測量系統

有效

• 申請號: 201911388970.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111121960B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 郭謙;王石語;蔡德芳;李兵斌;李錦誘
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 西安吉順和知識產權代理有限公司 61238
• 代理人: 邱志賢

本發明涉及激光領域，特別是一種高能強連續激光光束質量因子的采樣測量系統,其特征是，至少包括：入射待測激光器、控制激光器(2)、吸能介質（3）、采樣裝置（11）、成像透鏡（6）、CCD快速相機（7）、光學平移臺（8）、光電倍增管（9）、圖像采集及控制系統（10）；入射待測激光器（1）通過采樣裝置（11）的入射待測激光路經成像透鏡（6）到CCD快速相機（7），控制激光器（2）通過采樣裝置（11）的控制激光器光路經光電倍增管（9）到圖像采集及控制系統（10）。它提供了一種高能強連續激光光束質量因子的采樣測量系統，以便能在檢測光束質量和能量時，不影響光束質量,實現高質量的連續激光光束質量因子的采樣測量。

技術領域

本發明涉及激光領域，特別是一種高能強連續激光光束質量因子的采樣測量系統。

背景技術

高能強激光因其高能量密度和高功率密度，目前在科技、軍事、工業領域有著重要的應用價值，其作用效果主要取決于作用于目標上的功率密度，而目標上的功率密度不僅取決于激光器輸出功率，還和輸出激光的光束質量有關。光束質量和光束傳輸特性是激光光學研究的一個重要領域，其可以為光學系統設計、光束傳輸變換和光束質量控制提供理論依據；其中利用CCD進行直接測量是測量高能強激光光束質量因子的重要方法。

受限于測量儀器的動態響應范圍以及光學元件的損傷閾值，激光必須經過一系列衰減將能量降至合適的范圍。常用的衰減方式為利用衰減片組成的衰減系統，衰減系統由反射式衰減片和透射式衰減片組成，其涉及到對光學系統光路的改變，整個裝置的設計會引入像差；同時受制于機械定位裝置的精度影響，加入光學元件會增加整個測量系統的不確定度進而影響精度。

同時，引入衰減裝置后，會導致光強分布的大量高階分量被濾波，無法得到完整的光強分布和準確的光斑尺寸；衰減后雜散光在檢測系統中的比例提高，加上CCD本底灰度和噪聲干擾，會對成像質量產生較大影響。如何對高能激光進行高保真的衰減并抑制雜散光的影響，是高能強激光測量系統中的一大問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高能強連續激光光束質量因子的采樣測量系統，以便能在檢測光束質量和能量時，不影響光束質量,實現高質量的連續激光光束質量因子的采樣測量。

本發明的目的是這樣實現的：一種高能強連續激光光束質量因子的采樣測量系統，其特征是，至少包括：入射待測激光器、控制激光器(2)、吸能介質（3）、采樣裝置（11）、成像透鏡（6）、CCD快速相機（7）、光學平移臺（8）、光電倍增管（9）、圖像采集及控制系統（10）；入射待測激光器（1）通過采樣裝置（11）的入射待測激光路經成像透鏡（6）到CCD快速相機（7），控制激光器（2）通過采樣裝置（11）的控制激光器光路經光電倍增管（9）到圖像采集及控制系統（10）；采樣裝置是一個隨時間開閉的光開關，隨著其開閉，入射待測激光器（1）輸出光被截斷為一束長脈沖激光進入CCD快速相機（7）；所述的控制激光器（2）、光電倍增管（9）、圖像采集及控制系統（10）用于提供CCD快速相機（7）快門控制信號，也就是CCD快速相機（7）的開閉信號，CCD快速相機（7）獲取開啟時，CCD快速相機（7）的快門打開；圖像采集及控制系統（10）分別連接和CCD快速相機（7）和光電倍增管（9）；入射待測激光器（1）和透射式斬光器（4）一側放置有吸能介質（3），CCD快速相機（7）固定在光學平移臺（8）上；所述的成像透鏡（6）的中心位于入射待測激光器(1)的光路上，焦點位于CCD快速相機（7）的像平面上。