[发明专利]一种激光发散角的测量方法

权利要求书

1.一种激光发散角的测量方法，其特征在于：包括工作台、固定座、光纤接头安装座、光阑系统、功率计以及工控计算机；所述固定座固定在所述工作台上，所述光纤接头安装座安装在所述固定座上，所述光纤接头安装座上安装有光纤接头；所述光阑系统可移动安装在所述固定座上，所述光阑系统位于所述光纤接头的出射光路上；所述功率计安装在所述工作台上，所述功率计位于所述光纤接头的出射光路上、且位于所述光阑系统下游；所述工控计算机与所述功率计电联接；

具体步骤如下：

1)、在所述光纤接头安装座装上光纤接头，打开激光器，开启红光，调整所述光纤接头激光束的位置，使激光束落在所述功率计接收端面上；

2)、调整所述光纤接头的水平度，从而在水平方向上调节光纤输出，使光束与所述功率计接收端面垂直；

3)、打开工控计算机，选定光阑直径大小，控制所述光阑系统在所述固定座上做等间隔运动，记录每个间隔点的位置L_i，并在每个间隔点通过工控计算机采集图像、并记录激光输出能量的功率；

4)、打开工控计算机，固定所述光阑系统与所述光纤接头安装座的距离，更换所述光阑，等间隔改变所述光阑的直径D₁，并在不同光阑直径通过工控计算机采集图像、并记录激光输出能量的功率；

5)、工控计算机对步骤3、步骤4得到的图像进行以下处理：

①图像记录与处理系统计算步骤3中每个间隔点处采集图像的光斑的直径、所述光阑的直径以及所述光阑与所述光纤接头安装座的距离，代入公式：

NA＝2arctan((D₁－d₂)÷2÷L_i)×1000 单位：mm

其中：NA-激光发散角；D₁-光阑直径；d₂-光纤接头芯径；L_i-光阑与光纤接头安装座的距离；

得到各个间隔点的发散角NA的大小，并取平均数；

②图像记录与处理系统计算步骤4中每个不同光阑时采集图像的光斑的直径、所述光阑的直径以及所述光阑与所述光纤接头安装座之间的距离，代入公式：

NA＝2arctan((D₁－d₂)÷2÷L_i)×1000单位：mm

其中：NA-激光发散角；D₁-光阑直径；d₂-光纤接头芯径；L_i-光阑与光纤接头安装座的距离；

得到不同光阑直径时的发散角NA的大小，并取平均数；

③工控计算机通过软件计算不同光阑直径与激光功率的对应关系，得到不同的所述光阑拦截了不同的激光功率。

2.根据权利要求1所述的激光发散角的测量方法，其特征在于：

所述光阑系统包括光阑、滑动平台、控制系统以及数显装置，所述滑动平台安装在所述固定座上与所述固定座滑动配合，所述光阑安装在所述滑动平台上，所述数显装置设置在所述滑动平台一侧。

3.根据权利要求2所述的激光发散角的测量方法，其特征在于：

所述滑动平台包括滑动座和两条滑轨，两条所述滑轨并行固定在所述固定座上，所述滑动座安装在两条所述滑轨上与所述滑轨滑配合。

4.根据权利要求3所述的激光发散角的测量方法，其特征在于：

所述控制系统包括丝杆、丝杆支座、连接块以及调节手轮，所述丝杆支座固定在所述工作台上，所述丝杆安装在所述丝杆支座上，且可沿自身轴线转动，所述丝杆的长度方向与两条所述滑轨的长度方向相同，所述连接块安装在所述丝杆上，所述连接块与所述滑动座固定连接；所述调节手轮安装在所述丝杆支座上，与所述丝杆连接。

5.根据权利要求3所述的激光发散角的测量方法，其特征在于：

所述控制系统包括丝杆、丝杆支座、连接块以及电机，所述丝杆支座固定在所述工作台上，所述丝杆安装在所述丝杆支座上，且可沿自身轴线转动，所述丝杆的长度方向与两条所述滑轨的长度方向相同，所述连接块安装在所述丝杆上，所述连接块与所述滑动座固定连接；所述电机安装在所述丝杆支座上，所述电机输出端通过联轴器与所述丝杆连接。