[发明专利]一种光斑直径检测系统、方法及光斑能量分布检测方法

说明书

本发明公开了一种光斑直径检测系统、方法及光斑能量分布检测方法，包括探测环和设置在所述探测环内部的探测器，所述探测环上沿其周向开设有若干个狭缝；所述探测环上还设置有用于驱动所述探测环绕其中心进行转动的驱动结构；光斑直径检测方法包括初始参数确定步骤，所述初始参数确定步骤包括调整所述固定位置一与探测环之间的距离，以使待测光线的光斑在没有探测环遮挡的情况下能够完全被探测器接收，以及，确定所述探测环上不同狭缝之间的距离和狭缝的角度，使光斑在任一时刻不会同时投射到两个狭缝上，并使探测环在测试之初的相对位置唯一确定。本发明提供了一种新的光斑直径检测方法，检测方便且精准。

技术领域

本发明涉及光斑检测技术领域，具体为一种光斑直径检测系统、方法及光斑能量分布检测方法。

背景技术

在光电通讯领域，光斑检测技术是进行有效通信的前提，所以测量激光光束或其他能量光源的光斑大小、椭圆度和能量分布等都是重要的检测技术，尤其是光斑直径和能量分布这些参数的好坏会严重影响通讯质量，光斑直径和能量分布是最基本也是比较重要的测量参数，所以对其测量准确度的要求也很高。但是现有的光斑直径检测方法都比较复杂，专利号为CN212539076U的专利公开了一种激光光斑直径检测系统，其利用光电二极管阵列上的像素单元检测激光的光斑直径，检测系统还要设置光电二极管阵列以及电压比较器和单片机等器件，检测过程的前期准备比较复杂，并且检测精度也受限于光电二极管阵列所代表的像素单元。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种光斑直径检测系统、方法及光斑能量分布检测方法，通过检测在探测环上开设的若干个狭缝何时透过光线至探测器来进行光斑直径的检测，检测方便且精准。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光斑直径检测系统，包括探测环和设置在所述探测环内部的探测器，所述探测环上沿其周向开设有若干个狭缝。

优选的，所述探测环上还设置有用于驱动所述探测环绕其中心进行转动的驱动结构。

优选的，所述探测环上的若干狭缝与探测环的中心轴线之间分别为不同的夹角。

一种光斑直径检测方法，包括待测光线从固定位置一向探测环的外侧壁投射光斑，所述探测环绕其中心匀速旋转，探测器接收通过不同位置的狭缝透射过来的光线并生成时域波形图。

优选的，所述检测方法还包括初始参数确定步骤，所述初始参数确定步骤包括调整所述固定位置一与探测环之间的距离，以使待测光线的光斑能够完全投射到探测环的外侧壁，且待测光线的光斑在没有探测环遮挡的情况下能够完全被探测器接收，以及，确定所述探测环上不同狭缝之间的距离和狭缝的角度，使光斑在任一时刻不会同时投射到两个狭缝上，并使探测环在测试之初的相对位置唯一确定。

优选的，检测方法还包括探测器将生成的时域波形图传送至计算单元进行分析计算，所述计算单元配置有直径计算步骤，直径计算步骤包括提取时域波形图中的每个脉冲波的起始时刻和末端时刻，并依据探测环的初始位置、探测环的直径、探测环的转动速度，以及狭缝之间的距离和狭缝的角度，计算出光斑的若干组切线，并计算得出与若干切线均相切的光斑图像的直径大小。

优选的，按照每组切线在探测环上所对应的弧度长度与所对应的弦长之比，对在探测环上得到的光斑图像进行等比例缩放生成平面光斑图像的直径大小。

优选的，光斑投射方向与所述探测环的外表面相垂直。

优选的，若干所述狭缝沿探测环的中心轴线方向的投影长度均大于光斑的最大直径。

优选的，所述探测器设置在所述探测环的中心靠近待测光线的一侧，所述狭缝的宽度与光斑直径检测精度正相关。