[发明专利]一种激光光束参数测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光检测应用技术领域，特别是一种激光光束参数测量装置。

背景技术

随着科学技术的发展，激光技术在国民经济建设中起到了举足轻重的作用。在光显示、光信息处理、光通讯、光医疗、光制造、光检测等领域都有着广泛的应用。目前，激光技术的应用程度已经成为衡量一个国家工业技术先进性的重要标志之一。

激光光束质量则是衡量激光产品性能的重要标准，给出激光光束质量的科学评价，对激光器设计及应用具有极其重要的意义。1988年，Siegman建议采用M²因子描述激光光束质量，M²因子反映了激光近场特性的光束束腰和表示远场特性的发散角，又表征了激光高亮度、高空间相干性和方向性，M²因子法克服了常用的光束质量评价方法的局限，较合理地描述了激光束质量，被国际光学界所公认，并为国际标准化组织(ISO)予以推荐。

目前，美国的Coherent Inc.，Spiricon lnc.，Photon Inc.，Thorlabslnc.，DATARAY lnc.及英国Lambdaphoto Inc.等单位已有商业化的激光光束质量M²因子测量仪，如Photon Inc.公司研制的M²-200、Thorlabs lnc.公司研制的BP-109等。我国的有关科研机构也申报了相应的专利。如中国科学院上海光学精密机械研究所申请的“激光光束质量M²因子实时检测仪”(专利申请号为：200510030096.7)，其构成包括同光路的依次的聚焦透镜、光栅组、光路调整器、CCD，该CCD的输出端通过信号线与计算机相连；该发明既能方便地对激光光束质量M²因子进行实时测量，系统结构又简单紧凑。又如长春理工大学申请的“嵌入式激光光束质量测量装置”(专利申请号为：200810051666.4)，包括光学单元、机械单元和电子学单元水个部分，具有体积小、工作无需个人计算机，使用方便等优点。这些现有的激光光束质量测量仪器，通常探测器件都远离测量窗口，而测量时需要探测器测量光路不同位置处的光斑，这就需要操作人员调整被测激光器出射的激光-束在整个测量过程中均处于探测器的探测面上，并保证在探测面的同一位置以减小测量误差。由于多数情况下，测量仪的进光口到探测器之间的光路是密封的，因而，其光路调整较为困难。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种便于仪器操作人员调整测量光路、并能提高测量装置的测量精度的激光光束参数测量仪器。

本发明所采取的技术方案是发明一种激光光束参数测量装置：包括测量光路、图像采集卡3以及计算机7；还包括有由滑块9、一维运动台12和控制器14构成的光程调节装置；

所述的测量光路是由聚焦透镜1、直角棱镜A8、直角棱镜B2、直角棱镜C5、光强调节器6和相机4构成；

所述的聚焦透镜1为正透镜；

所述的直角棱镜A8和直角棱镜B2为等腰直角棱镜，其各自的两个直角面上镀有高反射膜；

所述的直角棱镜C5为等腰直角棱镜；

直角棱镜A8装置在滑块9上，滑块9装置在一维运动台12上；相机4、图像采集卡3、计算机7依次连接；计算机7还通过控制器14分别连接光强调节器6和一维运动台12；

聚焦透镜1的光轴呈水平状装置；直角棱镜A8的非直角面朝向聚焦透镜1、并呈垂直方向装置；直角棱镜B2的非直角面呈垂直方向、且与直角棱镜A8的非直角面相对地装置在聚焦透镜1的下部；直角棱镜C5的非直角面对应左下方向、且与水平方向呈45度角装置，其下部装置光强调节器6；相机4装置在光强调节器6的下部。

所述的光强调节器6是吸收型双光楔光强强度连续调节器。

所述的光强调节器6是电光型光强度连续调节器。

直角棱镜A(8)和直角棱镜B(2)的直角面上镀有对400-1100nm波段高反射膜。

所述的相机4为CCD模拟相机或CCD数字相机或CMOS数字相机。

还包括有由指示光源13、反射镜B11、反射镜A10、直角棱镜C5、直角棱镜B2、直角棱镜A8及聚焦透镜1构成的指示光路；反射镜A10装置在直角棱镜C5的右边，其反射面对应左下方向、且与水平方向呈45度角装置，其下部装置反射镜B11；反射镜B11的反射面对应右上方向、且与水平方向呈45度角装置，其右边装置指示光源13；测量光路和指示光路在聚焦透镜1、直角棱镜A8、直角棱镜B2和直角棱镜C5间共光路。