[实用新型]一种中红外激光光束狭缝扫描装置

说明书

本实用新型实施例提供了一种中红外激光光束狭缝扫描装置，包括内部测量组件和外壳，外壳包括套筒，套筒一端安装有内部测量组件，另一端设置有通光孔；内部测量组件包括底板和安装于底板上的功率计、转筒、微型电机和编码器，转筒筒壁上开有成对的等宽正交狭缝。测量时，待测激光光束通过通光孔照射在转筒的狭缝上，当微型电机带动转筒转动时，成对设置的正交狭缝实现对光斑的二维扫描，利用在PC端的软件处理编码器测得的转筒位置数据和功率计测得的光功率数据，可分析得出待测激光光束的特性。本实用新型装置可同时在两个维度上实现对光束的灵敏测量，覆盖光谱宽，测量准确，受功率影响小，使用便捷。

技术领域

本实用新型属于激光应用技术领域，特别涉及一种利用狭缝扫描方法分析中红外激光光束的中红外激光光束狭缝扫描装置。

背景技术

光谱中，波长0.75μm至1000μm的光线称为红外线，通常分为近红外、中红外、远红外三个部分，对应波长分别为0.75~3.0μm、3~20μm和20~1000μm。其中，中红外波段在遥感、探测、医疗和生物成像领域中均具有重要的应用价值，因其具有高亮度、良好相干性和极高空间分辨力的特点，在诸如激光定向红外干扰、激光通讯、红外测距、大气测风速、温度、生物成像等领域已获得广泛应用，且随着各种波长的中红外激光器问世，加之输出功率越来越高，其应用范围将越来越广泛。

激光光束特性是激光器的重要指标，而对于中红外激光光束的分析，是利用中红外激光的前提与基础。对于中红外波段的激光光束，利用CCD测量其光斑分布与大小受光束能量影响较大，且中红外波段的CCD分辨率普遍较低，当功率较大时，如使用衰减片又会影响CCD成像质量，因此使用CCD对中红外光束进行测量分析误差很大。

目前，市场上中红外激光光束的分析装置主要有THORLABS的BP209系列，以及OPHIR-photon的Nano Scan系列，通过狭缝扫描的方法测量光束光斑的大小，主要利用光斑扫过狭缝时其透过的功率随着狭缝方向沿光斑中心某一方向扫描距离呈高斯分布的特性，再采用数据分析，拟合出光斑大小，通过软件模拟出三维分布图，进一步也可以得到激光光束的发散角。但上述现有的分析装置产品，不仅可测量范围较小，限制了使用范围，在装置中加入检测准直的元件，不能保证测得的光束特性可准确反映待测光束的实际特性；装置操作性不佳，使用及其不灵活，通用性差；且对中红外激光光束分析时，至少需要百毫瓦级，甚至瓦级，导致无法对低功率中红外激光光束进行准确的测量。

实用新型内容

针对现有技术中红外激光光束的分析装置存在的可测量范围小、准确度不足、受功率限制等不足，本实用新型提供了一种使用便捷，覆盖光谱范围广，可在两个维度上实现灵敏测量的中红外激光光束狭缝扫描装置。

本实用新型的实施例提供的一种中红外激光光束狭缝扫描装置，包括内部测量组件和外壳，所述外壳包括套筒，所述套筒一端安装有所述内部测量组件，另一端设置有与所述内部测量组件相对的通光孔，所述通光孔供待测激光光束通过；所述内部测量组件包括底板和安装于所述底板上的功率计、转筒、微型电机和编码器，其中：

所述转筒位于自所述通光孔入射的待测激光光路中，待测激光光束通过所述通光孔照射在；所述转筒筒壁上开有成对的狭缝，成对的两条狭缝等宽且相互正交；所述功率计设置于穿过所述狭缝后的待测激光光路中；所述微型电机连接所述转筒，带动所述转筒绕其中心转轴转动；所述编码器检测所述转筒的转动并对转动位置进行编码。

优选地，所述转筒筒壁与所述中心转轴平行，所述狭缝与所述中心转轴均成45°角。

优选地，在所述转筒筒壁上开有若干组成对的狭缝，各组狭缝具有不同的宽度，不同宽度的狭缝分别适用于对不同光斑大小的光束进行扫描测量。

优选地，所述微型电机为步进电机，其转动轴通过联轴器与所述转筒的所述中心转轴连接。