[实用新型]一种用于材料激光性能的测量设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量设备，尤其是一种用于材料激光性能的测量设备，具体地说是能够对材料激光反射能量的角度分布特性、光谱特性和偏振特性进行自动化室内测量设备，属于激光测量的技术领域。

背景技术

激光具有极好的单色性、方向性和相干性，在军用测距、武器制导、目标识别和侦察探测等领域得到广泛应用。植被、岩石、水体等自然背景地物，以及金属表面、织物、油漆涂层等人工材料对入射激光的反射、偏振等传输特性的测量，对于目标特性研究和相关材料技术研究具有重要意义。

目前，国内外对材料激光性能的测量，基本上以野外实验方法为主，例如激光反射测量的消光试验法[国军标GJB2241A-2008，及ANSI C136.20-20081、偏振计或偏振成像测试[国标GB/T 14077-1993，及MIL-13830A、ANSI/TIA455-201-2001]；室内测量主要是人工搭建测量光路台，在激光(或线偏振激光)垂直入射的条件下，测量材料表面法射方向的反射功率、光谱波长，或者反射能量的偏振态，装置的集成化程度低、调试较为复杂、测量精度不高、自动化程度较低。目前，能够完成激光反射能量随角度分布变化特性测量功能的仪器设备尚未见报道；集材料激光反射角度分布特性、光谱特性和偏振特性测量功能于一体的自动化室内测量装置，在国内外尚属空白。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于材料激光性能的测量设备，其结构简单紧凑，自动化程度高，测量精度高，使用方便，适应范围广，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述用于材料激光性能的测量设备，包括至少一个激光光源，所述激光光源的主光轴上设有比例分光镜，所述比例分光镜的主传输光路上设有第二激光能量探测器与可旋转的样品台形成的主测量光路或能绕样品台转动的第二激光能量探测器与样品台形成的主测量光路；副传输光路上设有能对激光光源发射功率稳定性监控的第一激光能量探测器；所述样品台的反射光路上设有反射镜，样品台上材料反射的激光通过反射镜反射到第二激光能量探测器内，第一激光能量探测器和第二激光能量探测器的输出端与数据处理器相连；数据处理器根据第一激光能量探测器探测的激光光源的激光能量信号，调整并控制激光光源的输出功率，使激光光源的输出功率保持稳定；数据处理器对第二激光能量探测器探测的激光能量信号处理后，存储并输出相应的材料激光反射能量角度分布特性。

所述比例分光镜与样品台间设有起偏器；样品台与反射镜间设有与起偏器相匹配设置的检偏器；激光光源的主光轴的光束通过比例分光镜、起偏器后输入样品台上的材料上，样品台上材料反射的激光通过检偏器、反射镜后反射到第二激光能量探测器内；数据处理器对第二激光能量探测器探测的激光能量信号进行处理，存储并输出相应的材料激光偏振特性。

在反射镜与第二激光能量探测器传输光路上设有用于检测反射激光光谱特性的光谱仪，所述光谱仪的输出端与数据处理器相连，所述数据处理器处理光谱仪输入的光谱特性信号，存储并输出相应的材料反射激光的光谱特性。

所述数据处理器包括单片机及工控机，所述工控机通过单片机与第一激光能量探测器和第二激光能量探测器相连。

所述激光光源包括为四个平行布置的半导体泵浦激光发射器，所述激光发射器安装于导轨上。

所述激光光源输出的激光波长为532nm、650nm、980nm或1064nm。所述样品台为插片式样品台。所述起偏器与检偏器为格兰-泰勒棱镜。

所述比例分光镜的材料包括石英，比例分光镜将激光光源发出能量的5％分光后输入到激光能量探测器内，激光能量探测器将比例分光镜分光后探测的能量输入到数据处理器内，数据处理器根据激光能量探测器探测分光能量信号控制激光光源的输出，使激光光源的输出功率保持稳定。

所述样品台及第二激光能量探测器的旋转均通过步进电机驱动。

本实用新型的优点：在壳体内同时设置激光光源、比例分光镜、起偏器、检偏器、样品台、反射镜、激光能量探测器、光谱仪及探测器电控台，能够同时测量材料激光偏振特性、材料激光能量反射角度分布特性及材料光谱特性，集成化程度高，安装调试简单；激光光源的激光波长可以进行选择，样品台能旋转，激光能量探测器能围绕样品台旋转，提高了材料激光能量反射角度分布特性测量的可靠性，自动化程度高，整个装置由数据处理器及步进电机相对应配合控制，测量精度高，提高了适用范围，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的测量流程图。