一种便携式激光远场发散角测量系统的制作方法

本技术属于激光测量，尤其是涉及一种便携式激光远场发散角测量系统。

背景技术：

1、公知的，发散角是用来衡量光束从束腰向外发散的速度，表征了激光远场的发散特性，是激光器的重要指标之一，因此，如何准确测量激光器的远场发散角具有重要意义；激光发散角常用的测量技术有聚焦透镜法、光束宽度法和空心探针法，长期的实践检验证明，这些技术可以完成对激光光束发散角的精确测量，同时通过对大量测试数据的分析研究，形成了一整套严谨的误差估算及修正理论，可靠性较高；但这些测量技术在实际应用中都存在一个共性的问题，就是都属于临时搭建型，需要根据测试图和场地现状布设测量仪器，光路普遍较长，整体集成性较差，在野外或狭小空间的特殊环境下作业时，低效甚至难以顺利展开；因此提出一种适用于野外或狭小空间的便携式激光远场发散角测量系统，成为本领域技术人员的基本诉求。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种便携式激光远场发散角测量系统。

2、为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种便携式激光远场发散角测量系统，包括测量装置、三脚架和显控计算机，测量装置固定在三脚架上，显控计算机的通信接口通过线路与测量装置连接；

4、测量装置包括壳体及设置在壳体内的汇聚镜组、指示激光器、移动刀口组件和电源，在壳体的左侧面和顶面均设有安装防尘盖的窗口，壳体的后面还设有市电接口和r232电机控制线接口，汇聚镜组包括汇聚镜组主镜、汇聚镜组次镜和反射镜，反射镜与壳体顶面的窗口上下对应布置，汇聚镜组次镜设置在反射镜的左侧，指示激光器设置在反射镜的前部，反射镜的反射镜面中心、汇聚镜组次镜、汇聚镜组主镜的中心和指示激光器的光束中心同轴设置；

5、移动刀口组件设置在指示激光器的右侧，在壳体的右侧外部设有与反射镜相对应的激光功率计，汇聚镜组主镜位于汇聚镜组次镜的前部且倾斜设置，电源固定在壳体的内壁上，且分别与指示激光器、移动刀口组件、激光功率计连接，在壳体后部且靠近电源处设有与电源连接的市电接口、r232电机控制线接口和开关。

6、所述的便携式激光远场发散角测量系统，移动刀口组件包括外壳体、驱动器、编码器、步进电机、刀片和位移台，驱动器、编码器和步进电机均设置在外壳体内，且驱动器、编码器、步进电机依次连接，在步进电机的输出轴上连接有联轴器，外壳体的一侧固定有“l”形板，位移台滑动设置在“l”形板的上面，刀片固定在位移台的上面。

7、所述的便携式激光远场发散角测量系统，位移台为高精密一维电动位移台，行程为25mm，采用线性滚珠导轨加精密螺纹丝杆，导程2mm，位移台重复定位精度约为2μm，线性滚珠导轨位于位移台的下部，通过导轨支架固定在“l”形板的上面两侧，精密螺纹丝杆与联轴器固定，设置在精密螺纹丝杆上的丝杆座与位移台的底面中部固定连接。

8、所述的便携式激光远场发散角测量系统，驱动器采用uim241系列驱动器作为电机驱动，此驱动器使用rs232通信协议，配置传感器控制模块以及正交编码器控制模块，实现基于正交编码器的自闭环控制。

9、所述的便携式激光远场发散角测量系统，指示激光器固定在壳体内部，在指示激光器正前方设置有反射镜卡槽，用于固定反射镜镜架。

10、所述的便携式激光远场发散角测量系统，激光功率计通过p-link设备与显控计算机连接。

11、所述的便携式激光远场发散角测量系统，r232电机控制线接口通过信号线与显控计算机连接。

12、所述的便携式激光远场发散角测量系统，汇聚镜组主镜的口径设计为204mm，设计焦距为1m，汇聚镜组主镜与汇聚镜组次镜均设计为非球面，汇聚镜组主镜与汇聚镜组次镜表面面形精度为λ/4，表面粗糙度为50±5nm，在汇聚镜组主镜与汇聚镜组次镜的表面上设有镀银反射膜，在镀银反射膜的表面设有一氧化硅防氧化膜。

13、由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

14、本实用新型所述的便携式激光远场发散角测量系统，通过设置三脚架用于调节高度安放测量装置，满足不同使用需求，待测激光束经汇聚镜组反射后，被位于汇聚镜组焦平面上的移动刀口组件以84％/16％的平均功率分配比例进行切割，同步由移动刀口组件后方的激光功率计实时测量待测激光功率，然后将测量数据发送给显控计算机，最终在测量软件界面呈现测量结果；本实用新型系统集成性好、安装调试方便、测量精度较高，适用于野外或狭小空间，具备工程应用与推广价值。

技术特征：

1.一种便携式激光远场发散角测量系统，包括测量装置、三脚架和显控计算机，其特征是：测量装置固定在三脚架上，显控计算机的通信接口通过线路与测量装置连接；

2.根据权利要求1所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：移动刀口组件包括外壳体、驱动器、编码器、步进电机、刀片和位移台，驱动器、编码器和步进电机均设置在外壳体内，且驱动器、编码器、步进电机依次连接，在步进电机的输出轴上连接有联轴器，外壳体的一侧固定有“l”形板，位移台滑动设置在“l”形板的上面，刀片固定在位移台的上面。

3.根据权利要求2所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：位移台为高精密一维电动位移台，行程为25mm，采用线性滚珠导轨加精密螺纹丝杆，导程2mm，位移台重复定位精度约为2μm，线性滚珠导轨位于位移台的下部，通过导轨支架固定在“l”形板的上面两侧，精密螺纹丝杆与联轴器固定，设置在精密螺纹丝杆上的丝杆座与位移台的底面中部固定连接。

4.根据权利要求2所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：驱动器采用uim241系列驱动器作为电机驱动，此驱动器使用rs232通信协议，配置传感器控制模块以及正交编码器控制模块，实现基于正交编码器的自闭环控制。

5.根据权利要求1所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：指示激光器固定在壳体内部，在指示激光器正前方设置有反射镜卡槽，用于固定反射镜镜架。

6.根据权利要求1所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：激光功率计通过p-link设备与显控计算机连接。

7.根据权利要求1所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：r232电机控制线接口通过信号线与显控计算机连接。

8.根据权利要求1所述的便携式激光远场发散角测量系统，其特征是：汇聚镜组主镜的口径设计为204mm，设计焦距为1m，汇聚镜组主镜与汇聚镜组次镜均设计为非球面，汇聚镜组主镜与汇聚镜组次镜表面面形精度为λ/4，表面粗糙度为50±5nm，在汇聚镜组主镜与汇聚镜组次镜的表面上设有镀银反射膜，在镀银反射膜的表面设有一氧化硅防氧化膜。

技术总结
一种便携式激光远场发散角测量系统，涉及激光测量技术领域，包括测量装置、三脚架和显控计算机，测量装置固定在三脚架上，显控计算机的通信接口通过线路与测量装置连接；测量装置包括壳体及设置在壳体内的汇聚镜组、指示激光器、移动刀口组件和电源，壳体的后面还设有市电接口和R232电机控制线接口，汇聚镜组包括汇聚镜组主镜、汇聚镜组次镜和反射镜，反射镜与壳体顶面的窗口上下对应布置，汇聚镜组次镜设置在反射镜的左侧，指示激光器设置在反射镜的前部，反射镜的反射镜面中心、汇聚镜组次镜、汇聚镜组主镜的中心和指示激光器的光束中心同轴设置；本技术系统集成性好、安装调试方便、测量精度较高，适用于野外或狭小空间。

技术研发人员：赵志刚,刘虎,孟智勇,谢安宁,陈明亮,郭云峰
受保护的技术使用者：中国人民解放军63895部队
技术研发日：20220928
技术公布日：2024/1/12