[发明专利]一种激光器输出功率检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种激光器输出功率检测系统，其特征在于，所述激光器输出功率检测系统包括：依次设置的矢量涡旋光束生成器、非局域非线性介质、小孔径光阑、偏振装置以及偏振态检测装置；所述矢量涡旋光束生成器中包括待检测输出功率的激光器和用于调节所述激光器的输出功率的功率调节器；

所述矢量涡旋光束生成器生成的矢量涡旋光束从所述非局域非线性介质中出射，透过限制光束大小的所述小孔径光阑后，经过所述偏振装置得到偏振光，所述偏振光由述偏振态检测装置接收；所述偏振态检测装置根据所述矢量涡旋光束生成器生成所述矢量涡旋光束的偏振态分布图，并根据所述偏振态分布图确定所述矢量涡旋光束的旋转角度，根据所述旋转角度确定所述激光器的输出功率变化倍数；根据所述输出功率变化倍数确定所述激光器的输出功率；

所述矢量涡旋光束生成器生成的矢量涡旋光束为角向偏振变化的角向涡旋偏振光束；所述角向涡旋偏振光束的电场表达式为：,

其中为所述角向涡旋偏振光束的电场表达式；表示振幅，r表示角向涡旋偏振光束传播的横截面上点(x,y)的极化半径，表示点(x,y)的角向角度，表示x分量或y分量的附加相位；表示基模高斯光束的腰斑半径；m为偏振拓扑荷数，n为涡旋拓扑荷数；为x方向上的单位向量，为y方向上的单位向量；i表示虚数；表示沿y方向的偏振相对于沿x方向的偏振的相位差。

2.根据权利要求1所述的激光器输出功率检测系统，其特征在于，所述非局域非线性介质为液晶。

3.根据权利要求1所述的激光器输出功率检测系统，其特征在于，所述偏振装置为线偏振片、圆偏振装置或椭圆偏振装置；所述偏振光为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光；所述线偏振片用于产生所述线偏振光；所述圆偏振装置用于产生所述圆偏振光；所述椭圆偏振装置用于产生所述椭圆偏振光。

4.根据权利要求1所述的激光器输出功率检测系统，其特征在于，所述偏振态检测装置包括CCD图像传感器和电脑；所述CCD图像传感器与所述电脑连接；所述CCD图像传感器用于拍摄所述偏振光的偏振光图像；所述电脑用于根据所述偏振光图像生成所述矢量涡旋光束的偏振态分布图，并根据所述偏振态分布图确定所述矢量涡旋光束的旋转角度，根据所述旋转角度确定所述激光器的输出功率。

5.一种激光器输出功率检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于权利要求4所述的激光器输出功率检测系统；所述检测方法包括：

获取CCD图像传感器拍摄的第一偏振光的第一偏振光图像和第二偏振光的第二偏振光图像；

根据所述第一偏振光图像和所述第二偏振光图像分别生成第一矢量涡旋光束的第一偏振态分布图和第二矢量涡旋光束的第二偏振态分布图；

根据所述第一偏振态分布图和所述第二偏振态分布图确定所述第二矢量涡旋光束相对于所述第一矢量涡旋光束的旋转角度；

根据所述旋转角度确定所述激光器的输出功率变化倍数；

根据所述输出功率变化倍数确定所述激光器的输出功率。