CN102706446A - 一种大角度使用的阵列探测器取样衰减装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，所述的取样衰减装置包含数个按规律排布的结构相同的取样衰减器。每个取样衰减器中的乳白玻璃和衰减片分别置于激光吸收腔体的前后台阶上，玻璃压板置于吸光吸收腔体的前端面上，衰减片压板置于激光吸收腔体的后端面上。玻璃压板用于固定乳白玻璃，并将非取样激光漫反射。激光吸收腔体用于吸收从乳白玻璃透过的激光并安装乳白玻璃和衰减片；衰减片用于对激光进行再次衰减。本发明使用乳白玻璃来散射入射激光，利用漫透射光强分布与入射角度无关的原理实现对±45°范围内激光的相同倍数衰减，取样衰减器的衰减倍数通过改变腔体长度、玻璃压板的锥形通孔底部直径以及衰减片的衰减倍数来进行调节。
Description
技术领域
本发明属于激光参数测量技术领域，具体涉及一种大角度使用的阵列探测器取样衰减装置。
背景技术
在进行激光功率和强度分布测量时，常常使用由数个光电管组成的阵列探测器，光电管的光敏面一般都很小，而且承受激光功率密度也很小，因而需要在光电管前面加上衰减器。由于光敏面小以及衰减器的使用会导致激光以不同角度入射，光电管的响应电流值不同，有的探测器当激光以10°入射时，响应值就降低达30%以上。当需要用光电流来表示入射激光功率的时候，入射角度的影响不可忽略，需要使入射激光与探测器垂直，或者限定探测器使用角度在很小角度内，实际使用中很难做到，虽然角度响应可以修正，但实时精确测量激光入射角度很困难，且会降低测量精度。
发明内容
为了克服已有技术中阵列探测器取样衰减装置使用角度小的不足，本发明提供一种大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，能对±45°范围内入射的激光实现相同的衰减倍数，阵列探测器使用这种取样衰减装置后可以准确测量大角度范围入射激光的功率。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
本发明的一种大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特点是，所述的取样衰减装置包含数个按规律排布的取样衰减器，取样衰减器外形为柱状，每个取样衰减器包括玻璃压板、乳白玻璃、激光吸收腔体、衰减片、衰减片压板。其中：
玻璃压板用于压紧乳白玻璃，并对非取样激光进行漫反射；
乳白玻璃用于对入射激光进行漫透射取样；
激光吸收腔体用于吸收从乳白玻璃透过的激光并安装乳白玻璃和衰减片，通过改变激光吸收腔体长度可以调节取样衰减器的衰减倍数；
衰减片用于对激光进行再次衰减；
衰减片压板用于压紧衰减片；
所述激光吸收腔体为空心柱体，激光吸收腔体前后分别对应设置有安装乳白玻璃的前台阶和衰减片的后台阶；
所述乳白玻璃形状为圆柱体，置于激光吸收腔体前台阶上，乳白玻璃的前表面与激光吸收腔体前端面平齐，后表面紧贴激光吸收腔体的前台阶；
所述玻璃压板位于激光吸收腔体前端面上，玻璃压板中心设有锥形通孔；
所述衰减片置于激光吸收腔体后台阶上，前表面紧贴激光吸收腔体的后台阶，后表面与激光吸收腔体的后端面平齐；
所述衰减片压板设置于激光吸收腔体后端面上，中心有圆形通孔。
所述玻璃压板中锥形通孔的锥角为0°～90°。
所述乳白玻璃直径大于玻璃压板的锥形通孔底部直径。
所述激光吸收腔体、玻璃压板的锥形通孔、衰减片压板的圆形通孔三者同轴，激光吸收腔体的直径、玻璃压板的锥形通孔底部直径、衰减片压板的圆形通孔直径相匹配。
所述衰减片直径大于衰减片压板的圆形通孔直径。
所述玻璃压板材料采用喷砂铝；激光吸收腔体材料采用发黑铝；衰减片压板材料采用铝。
所述按规律排布是指取样衰减器按照方形阵列排布，相邻取样衰减器之间的距离可以设置为相等，也可设置为不等。
本发明使用乳白玻璃来漫透射取样入射激光，利用漫透射光强分布与入射角度无关的原理实现对±45°范围内入射激光的相同倍数衰减，衰减倍数通过激光吸收腔体的长度、玻璃压板的锥形通孔底部直径以及衰减片的衰减倍数来调节，可以广泛应用于阵列探测器的研制中，对于提高激光功率和强度分布测量能力和测量精度具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置的结构示意图；
图2为本发明的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置中的取样衰减器的结构示意图；
图中，1.玻璃压板 2.乳白玻璃 3.激光吸收腔体 4.衰减片 5.衰减片压板。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
图1为本发明的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置结构示意图，图2为本发明的大角
度使用的阵列探测器取样衰减装置中的取样衰减器的结构示意图。在图1、图2中，本发明的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置包含数个按规律排布的结构相同的取样衰减器，外形为柱状。在本实施例中，本发明的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置包含1089个取样衰减器，方形排布，取样衰减器之间的的距离相等，均设置为5mm，取样衰减装置外形为方形。所述其中一个取样衰减器包括玻璃压板1、乳白玻璃2、激光吸收腔体3、衰减片4、衰减片压板5，所述取样衰减器外形为柱状；其中：
玻璃压板1用于压紧乳白玻璃2，并对非取样激光进行漫反射；
乳白玻璃2用于对入射激光进行漫透射取样；
激光吸收腔体3用于吸收从乳白玻璃2透过的激光并安装乳白玻璃2和衰减片4，通过改变激光吸收腔体3长度可以调节取样取样衰减器的衰减倍数；
衰减片4用于对激光进行再次衰减；
衰减片压板5用于压紧衰减片4；
所述激光吸收腔体3为空心柱体，激光吸收腔体3前后分别对应设置有安装乳白玻璃2的前台阶和衰减片4的后台阶；
所述乳白玻璃2形状为圆柱体，置于激光吸收腔体3前台阶上，乳白玻璃2的前表面与激光吸收腔体3前端面平齐，后表面紧贴激光吸收腔体3的前台阶；
所述玻璃压板1位于激光吸收腔体3前端面上，玻璃压板1中心设有锥形通孔；
所述衰减片4置于激光吸收腔体3后台阶上，前表面紧贴激光吸收腔体3的后台阶，后表面与激光吸收腔体3的后端面平齐；
所述衰减片压板5设置于激光吸收腔体3后端面上，中心有圆形通孔。
所述玻璃压板1的锥形通孔的锥角为60°，方向向外。
所述乳白玻璃2直径大于玻璃压板1的锥形通孔底部直径。
所述激光吸收腔体3、玻璃压板1的锥形通孔、衰减片压板5的圆形通孔三者同轴，激光吸收腔体3的直径、玻璃压板1的锥形通孔底部直径、衰减片压板5的圆形通孔直径相匹配。
所述衰减片4直径大于衰减片压板5的圆形通孔直径。
所述玻璃压板1材料采用喷砂铝；激光吸收腔体3材料采用发黑铝；衰减片压板5材料采用铝。
实施例2 本实施例与实施例1的基本结构相同，不同之处在于所述玻璃压板1中锥形通孔的锥角为30°。
实施例3
本实施例与实施例1的基本结构相同，不同之处在于所述取样衰减器个数为800个，相邻取样衰减器设置的间距不等，其中，设置在中间位置的500个取样衰减器的间距为8mm、设置于四周的300个取样衰减器的间距为16mm,取样衰减装置外形为圆柱形。
实施例4
本实施例与实施例1的基本结构相同，不同之处在于所述取样衰减器个数为600个，相邻取样衰减器设置的间距不等，其中，设置在中间位置的400个取样衰减器的间距为5mm、设置于四周的200个取样衰减器的间距为10mm，取样衰减装置外形为方形。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的特权要求范围当中。
Claims (7)
1.一种大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述的取样衰减装置包含数个按规律排布的结构相同的取样衰减器，取样衰减器外形为柱状，每个取样衰减器包括玻璃压板、乳白玻璃、激光吸收腔体、衰减片、衰减片压板；其中，
玻璃压板用于压紧乳白玻璃，并对非取样激光进行漫反射；
乳白玻璃用于对入射激光进行漫透射取样；
激光吸收腔体用于吸收从乳白玻璃透过的激光并安装乳白玻璃和衰减片，通过改变激光吸收腔体长度调节取样衰减器的衰减倍数；
衰减片用于对激光进行再次衰减；
衰减片压板用于压紧衰减片；
所述取样衰减器的激光吸收腔体为空心柱体，激光吸收腔体前后分别对应设置有安装乳白玻璃的前台阶和衰减片的后台阶；
所述取样衰减器的乳白玻璃形状为圆柱体，置于激光吸收腔体前台阶上，乳白玻璃的前表面与激光吸收腔体前端面平齐，后表面紧贴激光吸收腔体的前台阶；
所述取样衰减器的玻璃压板置于激光吸收腔体前端面上，玻璃压板中心设有锥形通孔；
所述取样衰减器的衰减片置于吸收腔后台阶上，前表面紧贴激光吸收腔体的后台阶，后表面与激光吸收腔体的后端面平齐；
所述取样衰减器的衰减片压板设置于激光吸收腔体后端面上，中心有圆形通孔。
2.根据权利要求1所述的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述取样衰减器中的玻璃压板中锥形通孔的锥角为0°～90°。
3.根据权利要求1所述的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述取样衰减器中的乳白玻璃直径大于玻璃压板的锥形通孔底部直径。
4.根据权利要求1所述的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述取样衰减器中的激光吸收腔体、玻璃压板的锥形通孔、衰减片压板的圆形通孔三者同轴，激光吸收腔体的直径、玻璃压板的锥形通孔底部直径、衰减片压板的圆形通孔直径相匹配。
5.根据权利要求1所述的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述取样衰减器中的衰减片直径大于衰减片压板的圆形通孔直径。
6.根据权利要求1所述的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述取样衰减器中的玻璃压板材料采用喷砂铝；激光吸收腔体材料采用发黑铝；衰减片压板材料采用铝。
7.根据权利要求1所述的大角度使用的阵列探测器取样衰减装置，其特征在于：所述按规律排布是指取样衰减器按照方形阵列排布，相邻取样衰减器之间的距离相等。
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