激光器热效应测量系统的制作方法

本发明涉及激光光学领域，尤其涉及一种激光器热效应测量系统。

背景技术：

激光介质的热效应的测量一直以来是一个工程难题，最传统的测量方法是将一个热电偶温度计放到激光增益介质的表面，为了更好的热接触，通常会在激光介质上钻一个小孔，然后将热电偶温度计放入其中测量，但是这种方法有着明显的缺点，很难应用到实际的激光器中。第二种方法是通过测量光通过激光增益介质后导致的波前畸变，间接得到激光介质的温度分布，常用的测量仪为干涉仪、哈特曼传感器和曲率传感器。

但是，现有的激光热效应测量装置，对于热效应的测量能力有限，测量精度也比较低。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种激光器热效应测量系统，所述激光器热效应测量系统结构简单，可以有效准确地测量激光器热效应。

根据本发明实施例的激光器热效应测量系统包括：图像显示装置；激光谐振腔，所述图像显示装置产生图案的光穿过所述激光谐振腔；图像采集器，所述图像采集器采集所述图像显示装置输出的图像信息；控制器，所述控制器与所述图像采集器相连，用于接收并解析所述图像采集器所采集的图像信息；其中，所述激光谐振腔包括依次设置的输入腔镜、激光增益介质、输出腔镜和泵浦，所述泵浦用于向所述激光增益介质提供光能。

根据本发明实施例的激光器热效应测量系统，通过控制器接收图像采集器的图像信息，解析出激光器内部的热效应分布情况，该激光器热效应测量系统结构简单，易于实现和调节。

另外，根据本发明实施例的激光器热效应测量系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述图像显示装置产生图案的光从所述激光增益介质的一端向另一端方向穿过。

根据本发明的一个实施例，所述激光增益介质和所述输入腔镜之间设有至少一个第一腔内反射镜。

根据本发明的一个实施例，所述激光增益介质和所述输出腔镜之间设有至少一个第二腔内反射镜。

根据本发明的一个实施例，所述图像显示装置位于所述激光谐振腔的外侧且与所述输入腔镜相对设置。

根据本发明的一个实施例，所述图像采集器位于所述激光谐振腔的外侧用于采集所述输出腔镜输出的光路。

根据本发明的一个实施例，所述图像采集器位于所述激光谐振腔的外侧用于采集所述第二腔内反射镜的光路。

根据本发明的一个实施例，所述泵浦与所述激光增益介质的侧壁相对设置。

根据本发明的一个实施例，所述泵浦与所述激光增益介质的端面相对设置。

根据本发明的一个实施例，所述图像显示装置为液晶显示器。

根据本发明的一个实施例，所述图像采集器为CCD探测器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的激光器热效应测量系统的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的激光器热效应测量系统的示意图。

附图标记：

激光器热效应测量系统100；

图像显示装置10；

图像采集器20；

控制器30；

输入腔镜41；激光增益介质42；输出腔镜43；泵浦44；第一腔内反射镜45；第二腔内反射镜46。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-2描述根据本发明实施例的激光器热效应测量系统100，该激光器热效应测量系统100包括：图像显示装置10、激光谐振腔、图像采集器20和控制器30。其中，图像显示装置10可以为液晶显示器，图像采集器20可以为CCD探测器。

具体地，图像显示装置10产生图案的光穿过激光谐振腔。图像采集器20采集图像显示装置10输出的图像信息。控制器30与图像采集器20相连，用于接收并分析图像采集器20所采集的图像信息。其中，激光谐振腔包括依次设置的输入腔镜41、激光增益介质42、输出腔镜43和泵浦44，泵浦44用于向激光增益介质42提供光能。

在激光器系统中，无论是连续工作方式或者是脉冲工作方式，激光增益介质42吸收的泵浦44光有一部分转变成热能沉积在激光增益介质42内部，同时激光增益介质42受到外界的冷却，使得激光增益介质42内部形成不均匀的温度场分布，温度分布的不均匀引起热透镜效应和热应力双折射。

因此，当图像显示装置10产生图案的光路相同的情况下，图像采集器20所采集的图像信息会随着激光增益介质42温度场的变化而发生变化。因此，可以对有泵浦44光时的图像相对于无泵浦44光时的图像进行采集来对激光器热效应进行测量。

根据本发明实施例的激光器热效应测量系统100的测量方法大体可以包括如下步骤：采集无泵浦44光时所述图像显示装置10输出的图像信息。采集有泵浦44光时所述图像显示装置10输出的图像信息。根据图像条纹畸变相关参数，解析出激光器内部的热效应分布情况。

根据本发明实施例的激光器热效应测量系统100，通过控制器30接收图像采集器20的图像信息，解析出激光器内部的热效应分布情况，该激光器热效应测量系统100结构简单，易于实现和调节。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，图像显示装置10产生图案的光从激光增益介质42的一端向另一端方向穿过。由此，可以使得光路可以充分有效地受到激光增益介质42内部温度场分布的影响，保证图像采集器20所采集的图像信息可以有效反应出激光增益介质42内部的热效应情况。

可选地，激光增益介质42和输入腔镜41之间设有至少一个第一腔内反射镜45。换言之，在激光增益介质42和输入腔镜41之间可以设有一个以上的第一腔内反射镜45，由此，图像显示装置10产生图案的光可以被有效导入至激光增益介质42内部。

可选地，激光增益介质42和输出腔镜43之间设有至少一个第二腔内反射镜46。换言之，在激光增益介质42和输出腔镜43之间可以设有一个以上的第二腔内反射镜46，由此，图像显示装置10产生图案的光可以被有效从激光增益介质42内部导出，最终被图像采集器20所采集。

其中，图像采集器20位于激光谐振腔的外侧用于采集输出腔镜43输出的光路。或者图像采集器20位于激光谐振腔的外侧用于采集第二腔内反射镜46的光路。只要保证有泵浦44光和无泵浦44光采集的位置相同即可。

有利地，图像显示装置10位于激光谐振腔的外侧且与输入腔镜41相对设置。由此，可以使得图像显示装置10产生的图案的光可以被有效导入激光谐振腔内，被穿过激光增益介质42被图像采集器20所采集。其中，泵浦44与激光增益介质42的侧壁相对设置，如图1所示，此时，泵浦44照射的光路与图像显示装置10产生图案的光路相交。泵浦44与激光增益介质42的端面相对设置，如图2所示，此时，泵浦44照射的光路与图像显示装置10产生图案的光路相平行。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“、底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。