[发明专利]一种中红外激光光束分析装置

说明书

本发明公开了一种中红外激光光束分析装置，包括外部固定部件和内部测量系统，所述固定部件包括支撑壳体和密封盖；所述测量系统包括限位转动轴承、高精度编码器组件、滚筒、传动精密齿轮、微型电机组件、功率探测计；激光光束通过支撑壳体上的通光孔入射到内部测量系统，微型电机转动带动传动精密齿轮上的滚筒转动，狭缝或刀口后面的功率探测计记录被扫过的光束的能量，同时编码器对滚筒的位置进行读取，再利用PC分析光束。本发明的中红外激光光束分析装置，具有覆盖光谱宽、测量准确、受功率影响小、使用方便灵活等特点，可在两个维度上实现对中红外激光光束的灵敏测量。

技术领域

本发明涉及激光领域，尤其涉及一种中红外激光光束分析装置。

背景技术

在光谱中波长从0.75um到1000um的这一段称为红外光，一般人们将其划分为近红外、中红外、远红外三个部分，波长分为分别是0.75～3.0um，3～20um，20～1000um。其中，中红外波段在遥感、探测、医疗和生物成像等领域有着重要的应用。

中红外激光因为高亮度、良好的相干性和极高的空间分辨力得到广泛的应用，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。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，应用范围也越来越广泛；激光光束特性是激光器的重要指标，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(Charge coupled Device)相机测量其光斑分布与大小，受光束能量影响较大，且中红外CCD分辨率普遍较低。当功率较大时，使用衰减片时会影响CCD成像质量，因此CCD对中红外光束进行分析误差很大。

目前，市场上中红外激光光束的分析装置有DUMA OPTRONICS的Beam Analyzer系列和OPHIR-photon的Nano Scan系列，主要利用狭缝扫描和刀口的方法测量光束光斑的大小，利用狭缝和刀口扫过光斑时，扫描透过的功率随着狭缝或者刀口沿光斑中心某一方向扫描的距离呈特定能量分布，并读取相应的数据，再利用数据分析，拟合出光斑大小，通过软件模拟出三维分布图；进一步可以测量光束的发散角。

但目前市场上的光束分析装置，不仅可测量光谱范围较小，限制了使用范围，同时由于使用狭缝扫描测量光束特性，狭缝的宽度限制了分析结果的分辨率；并且操作性不佳，使用及其不灵活，通用性差；特别对中红外激光光束分析时，响应功率至少百毫瓦级，甚至瓦级，导致不能对小功率的中红外激光光束进行准确的测量。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种中红外激光光束分析装置。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种中红外激光光束分析装置，包括外部固定部件和内部测量系统，所述固定部件包括支撑壳体和密封盖；所述测量系统包括限位转动轴承、高精度编码器组件、滚筒、传动精密齿轮、微型电机组件、功率探测计；所述支撑壳体一侧开设通光孔，与功率探测计的探测面同心；所述传动精密齿轮与微型电机组件啮合，所述微型电机组件带动传动精密齿轮，从而带动滚筒转动；若干限位转动轴承紧贴设置于滚筒外侧；所述滚筒外侧沿轴线方向设有狭缝或刀口；所述功率探测计固定于狭缝或刀口后面，用于测量被狭缝或刀口扫过的光束能量；所述高精度编码器组件用于记录滚筒的位置信息。

进一步地，所述支撑壳体底板上设有用于固定限位转动轴承的支柱、用于固定传动精密齿轮的带微型轴承的槽组件、功率探测计固定槽。

进一步地，所述微型电机组件包括步进电机和外置减速头。

进一步地，所述高精密编码器组件连接有啮合齿轮，滚筒转动时，带动啮合齿轮，高精度编码器组件记录滚筒的位置信息。

进一步地，所述测量系统置于支撑壳体内，再由密封盖密封。

进一步地，所述刀口包括等腰梯形刀口、矩形刀口、等腰直角刀口。