CN102589482A - 一种宽光谱激光束散角测量系统 - Google Patents

一种宽光谱激光束散角测量系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102589482A
CN102589482A CN201110415088XA CN201110415088A CN102589482A CN 102589482 A CN102589482 A CN 102589482A CN 201110415088X A CN201110415088X A CN 201110415088XA CN 201110415088 A CN201110415088 A CN 201110415088A CN 102589482 A CN102589482 A CN 102589482A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ccd camera
laser
laser beam
visible light
measurement assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110415088XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102589482B (zh
Inventor
杨进华
姜会林
王菲
韩文波
韩福利
王春艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun University of Science and Technology
Original Assignee
Changchun University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun University of Science and Technology filed Critical Changchun University of Science and Technology
Priority to CN 201110415088 priority Critical patent/CN102589482B/zh
Publication of CN102589482A publication Critical patent/CN102589482A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102589482B publication Critical patent/CN102589482B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种宽光谱激光束散角测量系统，属于光电测量技术领域。该系统中可见光CCD相机和近红外CCD相机采集各自光谱响应范围内的激光光斑图像，并将采集到的图像传输到数据处理终端。数据处理终端对激光光斑图像进行计算处理，输出入射激光的水平方向和垂直方向远场束散角。可实现400nm-1700nm光谱范围内任意波长激光束散角的测量，测量范围为0.1mrad-5mrad，测量精度可达0.02mrad。

Description

一种宽光谱激光束散角测量系统
技术领域
本发明涉及一种宽光谱激光束散角测量系统，属于光电测量技术领域。
背景技术
因激光具有单色性好、方向性强、亮度高及发散角小的特点，受到研究人员的广泛关注。随着激光技术的不断发展，激光已广泛应用于生产生活和军事战争的各个领域。在各种应用中，都需要对激光光束的各项参数进行测试，其中激光束散角是激光光束一个重要参数，它不仅反映了远距离传输时的发散特性，并且能较为客观地评估激光设备的性能及激光传输质量，因此精确地测量出激光束散角是非常必要的。现有激光束散角装置所采用的测量方法主要有焦斑法、焦点刀口法、BBO晶体倍频法和打孔法等，精度低并且只能实现单个波长激光束散角的测量。
发明内容
为了实现对多个波长激光束散角的高精度测量，本发明提出一种宽光谱激光束散角测量系统。
一种宽光谱激光束散角测量系统，如图1所示，该系统由被测激光器1、激光成像光学系统2、定比衰减片组件3、可见光波段激光束散角测量组件4、近红外波段激光束散角测量组件5和数据处理终端6组成；其中，激光成像光学系统2在不同波长处的焦距利用ZEMAX计算得到；定比衰减片组件3由四组衰减倍率分别为10dB、20dB、30dB和40dB的衰减片组成，设置于激光成像光学系统2和第一分光棱镜41之间；可见光波段激光束散角测量组件4由第一分光棱镜41、第一连续衰减器42和可见光CCD相机43组成，可见光CCD相机43光谱响应范围为400nm-1000nm；近红外波段激光束散角测量组件5由第二分光棱镜51、第二连续衰减器52和近红外CCD相机53组成，近红外CCD相机53的光谱响应范围为1000nm-1700nm；数据处理终端6是安装有可见光CCD相机图像采集软件、近红外CCD相机图像采集软件和束散角测量软件的计算机。
该系统工作过程如下：
系统工作时，调节光学调整架使被测激光器1发出的光束沿激光成像光学系统2的光轴入射，保证激光束入射在可见光CCD相机43和近红外CCD相机53的像面中心；根据被测激光器1发出的激光的波长选择可见光波段激光束散角测量组件4或近红外波段激光束散角测量组件5工作；当选择可见光波段激光束散角测量组件4工作时，调整定比衰减片组件3和第一连续衰减器42，使入射激光强度处于可见光CCD相机43的响应范围之内，保证可见光CCD相机43能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像；当选择近红外波段激光束散角测量组件5工作时，调整定比衰减片组件3和第二连续衰减器52，使入射激光强度处于近红外CCD相机53的响应范围之内，保证近红外CCD相机53能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像。
可见光CCD相机43或近红外CCD相机53将采集的激光光斑图像传输给数据处理终端6；数据处理终端6通过对激光光斑的二阶矩计算获得入射激光的水平方向和垂直方向的远场束散角。
有益效果
本发明提出一种宽光谱激光束散角测量系统。由可见光CCD相机和近红外CCD相机得到激光光斑图像，实现了对宽光谱400nm-1700nm范围内任意波长激光束散角的测量。由系统中光学系统焦距及所选择相机的分辨率，保证了激光束散角测量精度达到0.02mrad。
附图说明
图1是一种宽光谱激光束散角测量系统系统的结构示意图，此图也是说明书摘要附图，其中，1为被测激光器，2为激光成像光学系统，3为定比衰减片组，4为可见光波段激光束散角测量组件，5为近红外波段激光束散角测量组件，6为数据处理终端，41为第一分光棱镜，42为第一连续衰减器，43为可见光CCD相机，51为第二分光棱镜，52为第二连续衰减器，53为近红外CCD相机。
具体实施方式
一种宽光谱激光束散角测量系统，如图1所示，该系统由被测激光器1、激光成像光学系统2、定比衰减片组件3、可见光波段激光束散角测量组件4、近红外波段激光束散角测量组件5和数据处理终端6组成；其中，激光成像光学系统2在不同波长处的焦距利用ZEMAX计算得到；定比衰减片组件3由四组衰减倍率分别为10dB、20dB、30dB和40dB的衰减片组成，设置于激光成像光学系统2和第一分光棱镜41之间；可见光波段激光束散角测量组件4由第一分光棱镜41、第一连续衰减器42和可见光CCD相机43组成，可见光CCD相机43光谱响应范围为400nm-1000nm；近红外波段激光束散角测量组件5由第二分光棱镜51、第二连续衰减器52和近红外CCD相机53组成，近红外CCD相机53的光谱响应范围为1000nm-1700nm；数据处理终端6是安装有可见光CCD相机图像采集软件、近红外CCD相机图像采集软件和束散角测量软件的计算机。
该系统工作过程如下：
系统工作时，调节光学调整架使被测激光器1发出的光束沿激光成像光学系统2的光轴入射，保证激光束入射在可见光CCD相机43和近红外CCD相机53的像面中心；根据被测激光器1发出的激光的波长选择可见光波段激光束散角测量组件4或近红外波段激光束散角测量组件5工作；当选择可见光波段激光束散角测量组件4工作时，调整定比衰减片组件3和第一连续衰减器42，使入射激光强度处于可见光CCD相机43的响应范围之内，保证可见光CCD相机43能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像；当选择近红外波段激光束散角测量组件5工作时，调整定比衰减片组件3和第二连续衰减器52，使入射激光强度处于近红外CCD相机53的响应范围之内，保证近红外CCD相机53能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像。
可见光CCD相机43或近红外CCD相机53将采集的激光光斑图像传输给数据处理终端6；数据处理终端6通过对激光光斑的二阶矩计算获得入射激光的水平方向和垂直方向的远场束散角。

Claims (1)

1.一种宽光谱激光束散角测量系统，该系统由被测激光器(1)、激光成像光学系统(2)、定比衰减片组件(3)、可见光波段激光束散角测量组件(4)、近红外波段激光束散角测量组件(5)和数据处理终端(6)组成；其中，激光成像光学系统(2)在不同波长处的焦距利用ZEMAX计算得到；定比衰减片组件(3)由四组衰减倍率分别为10dB、20dB、30dB和40dB的衰减片组成，设置于激光成像光学系统(2)和第一分光棱镜(41)之间；可见光波段激光束散角测量组件(4)由第一分光棱镜(41)、第一连续衰减器(42)和可见光CCD相机(43)组成，可见光CCD相机(43)光谱响应范围为400nm-1000nm；近红外波段激光束散角测量组件(5)由第二分光棱镜(51)、第二连续衰减器(52)和近红外CCD相机(53)组成，近红外CCD相机(53)的光谱响应范围为1000nm-1700nm；数据处理终端(6)是安装有可见光CCD相机图像采集软件、近红外CCD相机图像采集软件和束散角测量软件的计算机；
该系统工作过程如下：
系统工作时，调节光学调整架使被测激光器(1)发出的光束沿激光成像光学系统(2)的光轴入射，保证激光束入射在可见光CCD相机(43)和近红外CCD相机(53)的像面中心；根据被测激光器(1)发出的激光的波长选择可见光波段激光束散角测量组件(4)或近红外波段激光束散角测量组件(5)工作；当选择可见光波段激光束散角测量组件(4)工作时，调整定比衰减片组件(3)和第一连续衰减器(42)，使入射激光强度处于可见光CCD相机(43)的响应范围之内，保证可见光CCD相机(43)能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像；当选择近红外波段激光束散角测量组件(5)工作时，调整定比衰减片组件(3)和第二连续衰减器(52)，使入射激光强度处于近红外CCD相机(53)的响应范围之内，保证近红外CCD相机(53)能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像；
可见光CCD相机(43)或近红外CCD相机(53)将采集的激光光斑图像传输给数据处理终端(6)；数据处理终端(6)通过对激光光斑的二阶矩计算获得入射激光的水平方向和垂直方向的远场束散角。
CN 201110415088 2011-12-14 2011-12-14 一种宽光谱激光束散角测量系统 Expired - Fee Related CN102589482B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110415088 CN102589482B (zh) 2011-12-14 2011-12-14 一种宽光谱激光束散角测量系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110415088 CN102589482B (zh) 2011-12-14 2011-12-14 一种宽光谱激光束散角测量系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102589482A true CN102589482A (zh) 2012-07-18
CN102589482B CN102589482B (zh) 2013-08-14

Family

ID=46478474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110415088 Expired - Fee Related CN102589482B (zh) 2011-12-14 2011-12-14 一种宽光谱激光束散角测量系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102589482B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117930319A (zh) * 2024-03-19 2024-04-26 中国科学院合肥物质科学研究院 基于一维碳纤维复合材料的强流粒子束束散角测量方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5877610A (ja) * 1981-11-04 1983-05-11 Akai Electric Co Ltd 光ビ−ム拡がり角測定装置
JPS61112905A (ja) * 1984-11-07 1986-05-30 Sharp Corp 光応用計測装置
CN101013030A (zh) * 2007-01-15 2007-08-08 哈尔滨工业大学 基于微透镜阵列的激光光束发散角测试方法
CN201225885Y (zh) * 2008-04-22 2009-04-22 中国兵器工业第二〇九研究所 高能强激光发散角综合测试装置
CN101435700A (zh) * 2008-12-10 2009-05-20 中国电子科技集团公司第四十一研究所 红外激光照明源发散角的测试方法及测试装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5877610A (ja) * 1981-11-04 1983-05-11 Akai Electric Co Ltd 光ビ−ム拡がり角測定装置
JPS61112905A (ja) * 1984-11-07 1986-05-30 Sharp Corp 光応用計測装置
CN101013030A (zh) * 2007-01-15 2007-08-08 哈尔滨工业大学 基于微透镜阵列的激光光束发散角测试方法
CN201225885Y (zh) * 2008-04-22 2009-04-22 中国兵器工业第二〇九研究所 高能强激光发散角综合测试装置
CN101435700A (zh) * 2008-12-10 2009-05-20 中国电子科技集团公司第四十一研究所 红外激光照明源发散角的测试方法及测试装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117930319A (zh) * 2024-03-19 2024-04-26 中国科学院合肥物质科学研究院 基于一维碳纤维复合材料的强流粒子束束散角测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102589482B (zh) 2013-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101782435B (zh) 激光参数综合测试系统
CN101435700B (zh) 红外激光照明源发散角的测试方法及测试装置
CN103063640B (zh) 一种激光诱导荧光燃烧场参数测量装置
CN101793664B (zh) 一种集料级配实时检测方法和图像采集系统
CN102519909B (zh) 基于液晶可调谐滤波器的空域低相干相位显微镜
CN102980600A (zh) 基于双脉冲数字散斑瞬态测量光学系统
CN104634449A (zh) 微光iccd信噪比测试系统及测试方法
CN1963430A (zh) 调制传递函数的测量仪及测量方法
CN103994719A (zh) 基于盖革apd阵列的高精度三维成像装置及其使用方法
CN202522516U (zh) 一种光学透过率测试装置
CN101086530B (zh) 1.064μm激光测距机发射天线调试方法及调试设备
CN102901483B (zh) 一种基于多子孔径成像的大气等晕角测量方法
CN103308280A (zh) 一种ccd器件量子效率校准装置及校准方法
CN102628736A (zh) 一种激光线宽测量装置
CN105628671A (zh) 一种用于获取喇曼散射光谱的装置及方法
CN104596638A (zh) 一种高分辨率多波长激光强度分布探测器及其测量方法
CN206248212U (zh) 一种光源模块及应用其的线扫描多光谱成像系统
CN203629792U (zh) 一种半导体激光器巴条的器件性能测量装置
CN102589482B (zh) 一种宽光谱激光束散角测量系统
CN208998753U (zh) 一种激光同轴度检测装置
CN103743549A (zh) 一种半导体激光器巴条的器件性能测量装置
CN103884659A (zh) 角分辨微纳光谱分析装置
CN102998261A (zh) 一种基于太赫兹波伪热光源的成像装置
CN108287060A (zh) 一种激光发散角的测量装置及方法
CN104776825A (zh) 一种有限距离等晕角实时测量装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130814

Termination date: 20131214