一种激光器光束质量测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种激光器光束质量测量装置，该装置包括光强调节器（1）、聚焦光学系统（2）、中性衰减片（3）、图像传感器（4）、调整架（5）、一维运动工作台（6）、控制器（7）和上位机（8）。该装置采用350-1600nm波段超消色差光学系统作为聚焦光学系统，其对工作波段范围内任一波长的焦移小于0.2mm，测量时不需要从软件上再进行重新标定，测量误差小，测量步骤简单。
【专利说明】一种激光器光束质量测量装置
【技术领域】
[0001]在此处键入【技术领域】描述段落本实用新型涉及一种激光器光束质量测量装置，属于光学测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在目前较常用的评价激光器光束质量的指标是光束参数乘积BPP和光束极限衍射因子M2，对其精确的测量对激光器的设计、开发、生产和应用具有重要意义。市场上现有的激光光束质量M2因子测量仪产品以Spiricon Inc.和Thorlabs Inc.生产的光束质量测量仪为代表。这些现有的激光光束质量测量仪器均是采用透镜对激光器输出的光束进行聚焦，然后利用图像传感器测量不同轴向位置激光光斑尺寸，根据激光束在空间传输规律拟合出双曲线传输方程，根据方程的系数与光束参数乘积BPP和光束极限衍射因子M2间关系来获得激光器光束质量参数。
[0003]由于透镜对不同波长激光的焦距不同，测量时需要从软件上进行重新标定，测量步骤繁琐，易于引入随机误差。
【发明内容】
[0004]为了克服上述问题，本实用新型的目的是提供一种激光器光束质量测量装置，该装置采用宽波段超消色差光学系统作为聚焦光学系统，其对工作波段范围内任一波长的焦移小于0.2mm，测量时不需要从软件上再进行重新标定，测量误差小。
[0005]如附图1所示，本实用新型提供的一种激光器光束质量测量装置，包括光强调节器1、聚焦光学系统2、中性衰减片3、图像传感器4、调整架5、一维运动工作台6、控制器7和上位机8 ;所述的光强调节器1、聚焦光学系统2、中性衰减片3和图像传感器4依次设置在同一水平光轴上；
[0006]所述的光强调节器I为两个中性吸收型材料制作的直角光楔构成，此两个光楔斜面和直角面分别平行放置，在控制器7的控制下通过改变光在此两个光楔中传输距离来对被测激光的强度进行连续调节；
[0007]所述的聚焦光学系统2为超消色差光学系统，口径为2(T40mm,其光谱工作范围为35(Tl600nm，焦距为20(T400mm，在整个光谱工作范围内的焦移小于0.2mm,其装夹在调整架9上，通过用于对被测激光进行聚焦；
[0008]所述的中性衰减片3为中性吸收型材料制作的平板，其装夹在图像传感器4的入口，用于滤除外界背景光对测量结果的干扰，同时防止外界尘埃颗粒进入并吸附在图像传感器4的探测面上；
[0009]所述的图像传感器4优选CXD相机或CMOS相机，位于一维运动工作台6中的滑动块上，用于探测经过聚焦光学系统2汇聚的被测激光的光斑尺寸；
[0010]所述的调整架5为四维调整架，其固定在一维运动工作台6的一端，用于装夹聚焦光学系统2，并实现对聚焦光学系统2的俯仰、旋转、左右和上下的调整；[0011]所述的一维运动工作台6为电控一维运动工作台，其在控制器7的控制下带动图像传感器4沿光轴方向上作一维平动，从而保证图像传感器4能够探测聚焦光学系统2后方不同轴向位置光斑；
[0012]所述的控制器7为一种激光器光束质量测量装置的控制中心，控制光强调节器I来实现对被测激光强度进行连续调节，控制一维运动工作台6来改变聚焦光学系统2和图像传感器4间的轴向距离，采集图像传感器4探测到的激光光斑并传送给上位机8进行处理；
[0013]所述的上位机8为计算机，发送控制信号给控制器7来实现对光强调节器I和一维运动工作台6的控制，处理控制器7传送来的不同轴向位置的激光光斑信息，通过数据拟合获得被测激光器的光束参数乘积BPP和光束质量因子M2，并进行显示。
[0014]有益效果:本实用新型提供的一种激光器光束质量测量装置，该装置采用宽波段超消色差光学系统作为聚焦光学系统，其对工作波段范围内任一波长的焦移小于0.2mm，测量时不需要从软件上再进行重新标定，测量误差小。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是一种激光器光束质量测量装置的示意框图。
[0016]图中:1-光强调节器、2-聚焦光学系统、3-中性衰减片、4-图像传感器、5-调整架、6- —维运动工作台、7-控制器、8-上位机。
【具体实施方式】
[0017]实施例1 一种 激光器光束发散角测量装置。
[0018]如附图1所示，本实用新型提供的一种激光器光束质量测量装置，包括光强调节器1、聚焦光学系统2、中性衰减片3、图像传感器4、调整架5、一维运动工作台6、控制器7和上位机8 ;所述的光强调节器1、聚焦光学系统2、中性衰减片3和图像传感器4依次设置在同一水平光轴上；
[0019]所述的光强调节器I为两个中性吸收型材料制作的直角光楔构成，此两个光楔斜面和直角面分别平行放置，在控制器7的控制下通过改变光在此两个光楔中传输距离来对被测激光的强度进行连续调节；
[0020]所述的聚焦光学系统2为超消色差光学系统，口径为25mm,其光谱工作范围为350^1 IOOnm,焦距为200mm，在整个光谱工作范围内的焦移小于0.05mm,其装夹在调整架9上，通过用于对被测激光进行聚焦；
[0021]所述的中性衰减片3为中性吸收型材料制作的平板，其装夹在图像传感器4的入口，用于滤除外界背景光对测量结果的干扰，同时防止外界尘埃颗粒进入并吸附在图像传感器4的探测面上；
[0022]所述的图像传感器4为CXD相机或CMOS相机，位于一维运动工作台6中的滑动块上，用于探测经过聚焦光学系统2汇聚的被测激光的光斑尺寸；
[0023]所述的调整架5为四维调整架，其固定在一维运动工作台6的一端，用于装夹聚焦光学系统2，并实现对聚焦光学系统2的俯仰、旋转、左右和上下的调整；
[0024]所述的一维运动工作台6为电控一维运动工作台，行程为400mm,运动误差为0.05mm，其在控制器7的控制下带动图像传感器4沿光轴方向上作一维平动，从而保证图像传感器4能够探测聚焦光学系统2后方不同轴向位置光斑；
[0025]所述的控制器7为一种激光器光束质量测量装置的控制中心，控制光强调节器I来实现对被测激光强度进行连续调节，控制一维运动工作台6来改变聚焦光学系统2和图像传感器4间的轴向距离，采集图像传感器4探测到的激光光斑并传送给上位机8进行处理；
[0026]所述的上位机8为计算机，发送控制信号给控制器7来实现对光强衰减器I和一维运动工作台6的控制，处理控制器7传送来的不同轴向位置的激光光斑信息，通过数据拟合获得被测激光器的光束参数乘积BPP和光束质量因子M2，并进行显示。
【权利要求】
1.一种激光器光束质量测量装置，其特征在于:该装置包括光强调节器(I)、聚焦光学系统(2)、中性衰减片(3)、图像传感器(4)、调整架(5)、一维运动工作台(6)、控制器(7)和上位机(8);所述的光强调节器(I)、聚焦光学系统(2)、中性衰减片(3)和图像传感器(4)依次设置在同一水平光轴上； 所述的光强调节器(I)为两个中性吸收型材料制作的直角光楔构成，此两个光楔斜面和直角面分别平行放置； 所述的聚焦光学系统(2)为超消色差光学系统，口径为2(T40mm，其光谱工作范围为350?1600nm，焦距为200?400臟； 所述的中性衰减片(3)为中性吸收型材料制作的平板； 所述的图像传感器(4)优选CCD相机或CMOS相机； 所述的调整架(5)为四维调整架； 所述的一维运动工作台(6)为电控一维运动工作台； 所述的控制器(7)为一种激光器光束质量测量装置的控制中心； 所述的上位机(8)为计算机。
2.根据权利要求1所述的一种激光器光束质量测量装置，其特征在于:所述的聚焦光学系统(2)为超消色差光学系统，口径为2(T40mm，其光谱工作范围为35(Tl600nm，焦距为200?400mmo
【文档编号】G01M11/02GK203551251SQ201320716791
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】李玉瑶, 罗宽, 王菲, 田明, 车英, 杨进华 申请人:长春理工大学