CN102944302B - 激光焦斑光强分布测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光焦斑光强分布测试装置及测试方法，该激光焦斑光强分布测试装置包括中继镜、衰减契板、调整架以及设置在调整架上的CCD；待测激光焦斑以及所述中继镜、衰减契板以及CCD处于依次处于同一光轴上。本发明提出了一种集成度高、结构紧凑以及自动化程度高的激光焦斑光强分布测试装置及测试方法。
Description
技术领域
本发明属于光学检测领域，涉及一种激光焦斑光强分布测试装置及测试方法，尤其涉及一种强激光焦斑光强分布测试装置及测试方法。
背景技术
神光Ⅲ主机装置中，主光路中激光束在到达靶点前，要经过逐级放大、传输、整形与取样，最后才能到达靶点。在传输光路的某处，要监视此处激光光束的质量，通常可通过对取样激光光路中激光焦斑光强分布的测量，进而分析传输激光的特性，因此，激光焦斑光强分布的测量十分重要。
传统的测试方法：将CCD或感光纸放置在待测激光焦斑处，由CCD或感光纸感光成像，进而获取激光焦斑的光强分布。CCD虽可定量测试激光焦斑的光强分布，但对于强激光，采用CCD直接测量可能将CCD“致盲”，测试风险较大。同时，一般CCD前端的刻窗为平行玻璃，容易产生干涉，影响测量结果；采用感光纸测试风险小，但其测出焦斑光强分布图需经过专业的设备转化，才能得到量化的光强分布，中间转化误差较大，且耗时耗力，实用性差。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述问题，本发明提出了一种集成度高、结构紧凑以及自动化程度高的激光焦斑光强分布测试装置及测试方法。
本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种激光焦斑光强分布测试装置，其特殊之处在于：所述激光焦斑光强分布测试装置包括中继镜、衰减契板、调整架以及设置在调整架上的CCD；待测激光焦斑以及所述中继镜、衰减契板以及CCD处于依次处于同一光轴上。
上述激光焦斑光强分布测试装置还包括设置在待测激光焦斑以及中继镜之间的物镜。
上述激光焦斑光强分布测试装置还包括与CCD相连的控制计算机。
上述CCD是无刻窗CCD。
上述衰减契板是可消除激光干涉的衰减契板。
一种激光焦斑光强分布测试方法，其特殊之处在于：所述测试方法包括以下步骤：
1）在测试激光工作谱段下需对上述激光焦斑光强分布测试装置的放大率进行标定；
2）选择物镜以及衰减契板；所述物镜以及衰减契板的更换是在百级洁净环境下进行；
3）通过调整架，调整激光焦斑测量系统的姿态及位置，使激光焦斑测量系统与激光束的中心轴线一致，同时使待测激光焦斑在CCD上成清晰像；
4）将采集得到的CCD图像经过装有焦斑处理软件的计算机分析。
上述步骤2）中物镜放大倍率的选择是根据待测激光焦斑的尺寸大小进行选择的。
上述步骤2）中衰减契板衰减倍率的选择是根据待测激光焦斑的能量高低进行选择。
上述步骤4）中的计算机分析包括激光焦斑的三维光强分布、焦斑尺寸、桶中功率以及能量分布曲线。
本发明的优点是：
本发明提供了一种激光焦斑光强分布测试装置，该装置根据待测激光焦斑的尺寸可选择不同放大倍率的物镜，根据待测激光焦斑的能量可选择不同衰减倍率的衰减契板，器件更换应在百级洁净环境下进行，防止落入灰尘。通过调整架，调整激光焦斑测量系统的姿态及位置，使其与激光束的中心轴线一致，同时使待测激光焦斑在CCD上成清晰像。将采集下的CCD图像经过专用的焦斑处理软件，可对其三维光强分布、焦斑尺寸、桶中功率、能量分布曲线等进行分析。本发明所提供的测试装置由无刻窗玻璃的CCD与光学镜头组成，系统可快速对强激光焦斑光强分布进行定量测量。本发明所提供的系统集成度高，结构紧凑，自动化程度高，适合激光焦斑光强分布的在线、离线定量测试。
附图说明
图1是本发明所提供装置的结构示意图；
其中：
1-待测激光焦斑；2-物镜；3-中继镜；4-衰减契板；5-无刻窗CCD；6-调整架；7-计算机。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种激光焦斑光强分布测试装置，该激光焦斑光强分布测试装置包括中继镜3、衰减契板4、调整架6以及设置在调整架6上的CCD；待测激光焦斑1以及中继镜3、衰减契板4以及CCD处于依次处于同一光轴上。
激光焦斑光强分布测试装置还包括设置在待测激光焦斑1以及中继镜3之间的物镜2。
激光焦斑光强分布测试装置还包括与CCD相连的控制计算机7。
CCD是无刻窗CCD5；衰减契板4是可消除激光干涉的衰减契板4。
本发明在提供上述测试装置的同时，还提供过了一种基于上述测试装置的激光焦斑光强分布测试方法，该测试方法包括以下步骤：
1）对上述激光焦斑光强分布测试装置在测试激光工作谱段下对其放大率进行标定；
2）根据待测激光焦斑1的尺寸选择物镜2；以及根据待测激光焦斑1的能量选择衰减契板4；物镜2以及衰减契板4的更换是在百级洁净环境下进行，防止落入灰尘；
3）通过调整架6，调整激光焦斑测量系统的姿态及位置，使激光焦斑测量系统与激光束的中心轴线一致，同时使待测激光焦斑1在CCD上成清晰像；
4）将采集得到的CCD图像经过装有焦斑处理软件的计算机7分析；该分析包括激光焦斑的三维光强分布、焦斑尺寸、桶中功率以及能量分布曲线等。
测试系统集成度高，结构紧凑，自动化程度高，适合激光焦斑光强分布的离线、在线定量测试。测试系统是由无刻窗玻璃的CCD与光学镜头组成的测量装置，可快速对强激光焦斑光强分布进行定量测量。
Claims (4)
1.一种用于激光焦斑光强分布测试装置的测试方法，所述激光焦斑光强分布测试装置包括中继镜、衰减契板、调整架以及设置在调整架上的CCD；待测激光焦斑以及所述中继镜、衰减契板以及CCD依次处于同一光轴上；所述激光焦斑光强分布测试装置还包括设置在待测激光焦斑以及中继镜之间的物镜；所述激光焦斑光强分布测试装置还包括与CCD相连的计算机；所述CCD是无刻窗CCD；所述衰减契板是可消除激光干涉的衰减契板；所述计算机是装有焦斑处理软件的计算机，其特征在于：所述测试方法包括以下步骤：
1)在测试激光工作谱段下对激光焦斑光强分布测试装置的放大率提前进行标定；
2)选择物镜以及衰减契板；所述物镜以及衰减契板的更换是在百级洁净环境下进行；
3)调整调整架，调整激光焦斑光强分布测试装置的姿态及位置，使激光焦斑光强分布测试装置与激光束的中心轴线一致，同时使待测激光焦斑在CCD上成清晰像；
4)将采集得到的CCD图像经过装有焦斑处理软件的计算机分析。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述步骤2)中物镜的放大倍率的选择是根据待测激光焦斑的尺寸大小进行选择的。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：所述步骤2)中衰减契板的衰减倍率的选择是根据待测激光焦斑的能量高低进行选择。
4.根据权利要求1或2或3所述的测试方法，其特征在于：所述步骤4)中的计算机分析包括激光焦斑的三维光强分布、焦斑尺寸、桶中功率以及能量分布曲线。
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