技术特征：
1.一种大口径激光系统，其特征在于：包括激光源装置（1）和激光发射装置（5）；所述激光源装置（1）包括激光源（2）、第一光束质量测量设备（3）及第一窗口镜（4）；所述激光发射装置（5）包括第二光束质量测量设备（6）、中继镜组件（7）、望远镜组件（8）及第二窗口镜（9）；激光源（2）设于激光源装置（1）首端，第一窗口镜（4）以θ
第一窗口镜
安装在激光源装置（1）末端，激光源（2）发射激光束（12），激光束（12）经第一窗口镜（4）透射区域的反射面反射得到第一取样光束（10），第一光束质量测量设备（3）设于第一取样光束（10）的光路上；中继镜组件（7）和望远镜组件（8）依次设于激光束（12）的光路上，第二窗口镜（9）以角度θ
第二窗口镜
安装在激光发射装置（5）末端，激光束（12）经第二窗口镜（9）的反射面反射得到第二取样光束（11），第二取样光束（11）重新返回至激光发射光路，再经望远组件（8）、中继镜组件（7）、第一窗口镜（4）的反射区域反射进入第二光束质量测量设备（6），第二光束质量测量设备（6）设于第二取样光束（11）光路的末端。2.一种光束质量诊断方法，其特征在于：应用如权利要求1所述的大口径激光系统实现，包括如下步骤：s100：第一窗口镜（4）以角度θ
第一窗口镜
安装在激光源装置（1）末端，使激光源装置（1）密封；第二窗口镜（9）以角度θ
第二窗口镜
安装在激光发射装置（5）末端，使激光发射装置（5）密封；s200：激光源装置（1）输出瓦级及以下功率的准直激光束（12），调节激光发射装置（5）的望远镜组件（8）的位置，使激光束（12）以平行激光输出；根据第二光束质量测量设备（6）中相机上的光斑位置微调中继镜组件（7），使光斑中心与相机中心重合；s300：激光源（2）输出高功率准直激光束（12），经第一窗口镜（4）的透射区域反射后形成第一取样光束（10），进入第一光束质量测量设备（3），第一光束质量测量设备（3）测试得到第一取样光束（10）的光束质量，即得到激光源装置（1）输出激光束（12）的光束质量β1；s400：激光束（12）经第一窗口镜（4）的透射区域进入激光发射装置（5），再经中继镜组件（7）、望远镜组件（8）、第二窗口镜（9）后输出；激光束（12）经第二窗口镜（9）反射后，第二取样光束（11）重新返回至激光发射光路，再经望远组件（8）、中继镜组件（7）、第一窗口镜（4）的反射区域反射后，进入第二光束质量测量设备（6），第二光束质量测量设备（6）测试得到第二取样光束（11）的光束质量β3；s500：激光束（12）经两次激光发射装置（5）传输后，进入第二光束质量测量设备（6），第二取样光束（11）的光束质量β3为：其中，β2为激光发射装置等效光束质量，计算可得：；s600：进而计算得到大口径激光系统发射光束质量β
发射
为：。
3.根据权利要求2所述的一种光束质量诊断方法，其特征在于：所述激光源装置（1）输出小口径准直激光束（12）。4.根据权利要求2所述的一种光束质量诊断方法，其特征在于：第一窗口镜（4）采用分区域镀膜方式，透射区域对激光源输出激光束（12）透射，用透射区域的反射面对激光源（2）输出激光束（12）进行激光取样，得到第一取样光束（10）；第二取样光束（11）在中继镜组件（7）的调节下在第一窗口镜（4）的反射区域反射，不经透射区域返回激光源（2）。5.根据权利要求2所述的一种光束质量诊断方法，其特征在于：第二窗口镜（9）对经激光发射装置（5）的激光束（12）透射，用第二窗口镜（9）反射面对经激光发射装置（5）的激光束（12）进行激光取样，得到第二取样光束（11）。6.根据权利要求2所述的一种光束质量诊断方法，其特征在于：所述中继镜组件（7）包括第一中继镜（7-1），第二中继镜（7-2），第三中继镜（7-3）及第四中继镜（7-4）；所述中继镜组件（7）中有不少于一片动镜用于第二取样光束（11）的角度调节，实现第二取样光束（11）在第一窗口镜（4）的反射区域反射。7.根据权利要求2所述的一种光束质量诊断方法，其特征在于：所述望远镜组件（8）包括望远主镜组件（8-2）及望远次镜组件（8-1），进行出射激光的扩束发射和变焦调节；在光束质量测试过程中调节望远主镜组件（8-2）和望远次镜组件（8-1）的相对位置，使激光束（12）平行出射。8.根据权利要求2-7任一权利要求所述的一种光束质量诊断方法，其特征在于：所述望远镜组件（8）在调节相对位置过程中，第二光束质量测量设备（6）中相机上光斑直径实时变化；激光束（12）平行出射时光斑直径最小，对应激光发射装置（5）处于焦点位置，以对大口径激光系统的焦点位置进行校正。
技术总结
本发明公开了一种大口径激光系统及其光束质量诊断方法。一种大口径激光系统，包括：激光源装置和激光发射装置；激光源装置包括激光源、第一光束质量测量设备和第一窗口镜；所述激光发射装置包括第二光束质量测量设备、中继镜组件、望远镜组件、第二窗口镜。本发明在不借助外部测试条件及设备的情况下在线测试大口径激光系统发射光束质量，增加测试的实时性、简便性，本发明能够实现大口径激光系统的调焦检焦，复验传统发射光束质量测试法的准确性，为今后大口径激光系统设计、光束质量测试方法提供技术依据。提供技术依据。提供技术依据。
技术研发人员：李强 武春风 赵闯 陈欣 胡黎明 吕成刚 彭小康 常哲 宋磊 熊准 黄治强
受保护的技术使用者：中国航天三江集团有限公司
技术研发日：2022.10.27
技术公布日：2022/11/25