CN105675265B - 大口径光束准直测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于远场采样的大口径光束准直测量装置，包括空间滤波器小孔、第一空间滤波器透镜、第二空间滤波器透镜、第一漏光反射镜、缩束透镜、由近场成像透镜和近场探测器构成的近场成像系统、由远场成像透镜和远场探测器构成的远场成像系统，所述近场探测器的输出端和远场探测器的输出端分别与计算机相连，该计算机与准直调整马达反射镜组相连，该准直调整马达反射镜组由第一马达反射镜和第二马达反射镜组成；其特征在于，还包括楔板、直角棱镜、全反镜和装配于导轨上的能量计。本发明具有设备简、调整易、体积小、价格低、兼具准直与能量测量功能的特点。

Description

大口径光束准直测量装置
技术领域
本发明涉及高功率激光装置，特别是一种在高功率激光装置中基于远场采样的大口径光束准直测量装置。
背景技术
国内外目前用于惯性约束核聚变的高功率激光装置，例如我国的神光П装置，美国的NIF装置，都要涉及大口径光束的准直调整与能量测量单元。传统的大口径光束准直测量装置是基于近场采样的，其光路结构如图1所示。传统的大口径光束准直调整技术采用的是在第二马达反射镜12的透射光路后面建立一个由近场成像透镜7、近场可移入移出挡板13和近场探测器8组成的近场监测系统，以及在第二漏光反射镜15的透射光路后面建立一个由远场成像透镜9、远场可移入移出挡板14和远场探测器10组成的远场监测系统；传统的大口径光束能量测量技术是在第二漏光反射镜15的反射光路后面建立一个由缩束透镜4和能量计5组成的能量测量系统。
这种方案应用于大口径光束的准直与能量测量，基于近场采样的技术需要使用大口径的成像透镜，使得整个光路距离长、体积大；而且需要分别在近、远场探测器前面加上可移入移出挡板，在大能量打靶前控制挡板的关闭，来保护近场探测器与远场探测器，使得装置复杂，价格比较昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供一种基于远场采样的大口径光束准直测量装置，该装置具有设备简、调整易、体积小、价格低、兼具准直与能量测量功能的特点。
本发明的技术解决方案如下：
一种基于远场采样的大口径光束准直测量装置，包括空间滤波器小孔、第一空间滤波器透镜、第二空间滤波器透镜、第一漏光反射镜、缩束透镜、由近场成像透镜和近场探测器构成的近场成像系统、由远场成像透镜和远场探测器构成的远场成像系统，所述近场探测器的输出端和远场探测器的输出端分别与计算机相连，该计算机与准直调整马达反射镜组相连，该准直调整马达反射镜组由第一马达反射镜和第二马达反射镜组成；其特征在于，还包括楔板、直角棱镜、全反镜和装配于导轨上的能量计；
主光路依次经所述的第一马达反射镜、第二马达反射镜、第一空间滤波器透镜、空间滤波器小孔和第二空间滤波器透镜后入射至所述的楔板，该楔板与主光路光轴成一定夹角放置；
该主光路经该楔板透射后的透射光路经所述的第一漏光反射镜后输出，该主光路经该楔板反射后的测量光路依次经所述的第二空间滤波器透镜、全反镜和缩束透镜后入射至所述的直角棱镜，由该直角棱镜分束为反射光路和透射光路，所述反射光路经所述的近场成像透镜入射至所述的近场探测器，所述的透射光路经远场成像透镜入射至远场探测器；所述的全反镜置于所述的第一空间滤波器透镜和空间滤波器小孔之间、测量光路聚焦位置的后方；
所述的导轨设置在所述的缩束透镜和直角棱镜之间，由计算机控制，带动能量计的移入与移出。
本发明的技术效果如下：
通过在第二空间滤波器透镜与第一漏光反射镜之间放置与光轴成一定夹角的楔板，使得大口径光束在楔板表面以一定角度偏离原先光路进行反射，并在空间滤波器小孔面聚焦后，通过远场采样以小口径光束经全反镜进入准直与能量测量系统。大能量情况下，能量计通过导轨移入光路中，不仅可以对大能量进行能量测量，还可以实现传统大口径光束准直测量装置中近、远场探测器前的可移入移出挡板的功能，使得大能量光束不进入近、远场探测器，避免大能量光束损坏近、远场探测器。小能量情况下，能量计通过导轨移出光路，原先的大口径光束经楔板反射后以小口径光束，经由直角棱镜后分别通过近、远场成像系统，避免了使用大口径的成像透镜和长距离的成像光路，就可以实现近、远场的准直调整。经试用表明，本装置具有设备简、调整易、体积小、价格低、兼具准直与能量测量功能的特点。
附图说明
图1是传统近场采样的大口径光束准直测量装置的光路示意图
图2是本发明基于远场采样的大口径光束准直测量装置的光路示意图
图中：1－空间滤波器小孔 2－楔板 3－第一漏光反射镜 4－缩束透镜 5－能量计 6－直角棱镜 7－近场成像透镜 8－近场探测器9－远场成像透镜 10－远场探测器11－第一马达反射镜 12－第二马达反射镜 13－近场可移入移出挡板 14－远场可移入移出挡板15－第二漏光反射镜 16－全反镜 17－第一空间滤波器透镜18－第二空间滤波器透镜 19－导轨
具体实施方式
下面结合实施方式和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图2，图2是本发明基于远场采样的大口径光束准直测量装置的光路示意图，由图可见，一种基于远场采样的大口径光束准直测量装置，包括：空间滤波器小孔1、第一空间滤波器透镜17、第二空间滤波器透镜18、第一漏光反射镜3、缩束透镜4、由近场成像透镜7和近场探测器8构成的近场成像系统、由远场成像透镜9和远场探测器10构成的远场成像系统，所述近场探测器8的输出端和远场探测器10的输出端分别与计算机相连，该计算机与准直调整马达反射镜组相连，该准直调整马达反射镜组由第一马达反射镜11和第二马达反射镜12组成；其特征在于，还包括楔板2、直角棱镜6、全反镜16和导轨19；
主光路依次经所述的第一马达反射镜11、第二马达反射镜12、第一空间滤波器透镜17、空间滤波器小孔1和第二空间滤波器透镜18后入射至所述的楔板2，该楔板2与主光路光轴成一定夹角放置；
该主光路经该楔板2透射后的透射光路经所述的第一漏光反射镜3后输出，该主光路经该楔板反射后的测量光路依次经所述的第二空间滤波器透镜18、全反镜16和缩束透镜4后入射至所述的直角棱镜6，由该直角棱镜6分束为反射光路和透射光路，所述反射光路经所述的近场成像透镜7入射至所述的近场探测器8，所述的透射光路经远场成像透镜9入射至远场探测器10；所述的全反镜置于所述的第一空间滤波器透镜17和空间滤波器小孔1之间、测量光路聚焦位置的后方；
在所述的缩束透镜4和直角棱镜6之间还设置有装配于导轨19上的能量计5，由计算机控制导轨19使能量计5移入与移出。
通过在第二空间滤波器透镜18与第一漏光反射镜3之间放置与光轴成一定夹角的楔板2，使得大口径光束在楔板2表面以一定角度偏离原先光路进行反射，并在空间滤波器小孔1面聚焦后，通过远场采样以小口径光束经全反镜16进入准直与能量测量系统。大能量情况下，能量计5通过导轨19移入光路中，不仅可以对大能量进行能量测量，还可以实现传统大口径光束准直测量装置中近场可移入移出挡板13和远场可移入移出挡板14的功能，使得大能量光束不进入近场探测器8和远场探测器10，避免大能量光束损坏近场探测器8和远场探测器10。小能量情况下，能量计5通过导轨19移出光路，原先的大口径光束经楔板2反射后以小口径光束，经由直角棱镜6后分别通过近、远场成像系统，避免了使用大口径的成像透镜和长距离的成像光路，就可以实现近、远场的准直调整。
综上所述，本发明具有设备简、调整易、体积小、价格低、兼具准直与能量测量功能的特点。

Claims (1)

1.一种基于远场采样的大口径光束准直测量装置，包括空间滤波器小孔(1)、第一空间滤波器透镜(17)、第二空间滤波器透镜(18)、第一漏光反射镜(3)、缩束透镜(4)、由近场成像透镜(7)和近场探测器(8)构成的近场成像系统、由远场成像透镜(9)和远场探测器(10)构成的远场成像系统，所述近场探测器(8)的输出端和远场探测器(10)的输出端分别与计算机相连，该计算机与准直调整马达反射镜组相连，该准直调整马达反射镜组由第一马达反射镜(11)和第二马达反射镜(12)组成；其特征在于，还包括楔板(2)、直角棱镜(6)、全反镜(16)和装配于导轨(19)上的能量计(5)；
主光路依次经所述的第一马达反射镜(11)、第二马达反射镜(12)、第一空间滤波器透镜(17)、空间滤波器小孔(1)和第二空间滤波器透镜(18)后入射至所述的楔板(2)，该楔板(2)与主光路光轴成一定夹角放置；
该主光路经该楔板(2)透射后的透射光路经所述的第一漏光反射镜(3)后输出，该主光路经该楔板(2)反射后的测量光路依次经所述的第二空间滤波器透镜(18)、全反镜(16)和缩束透镜(4)后入射至所述的直角棱镜(6)，由该直角棱镜(6)分束为反射光路和透射光路，所述反射光路经所述的近场成像透镜(7)入射至所述的近场探测器(8)，所述的透射光路经远场成像透镜(9)入射至远场探测器(10)；所述的全反镜(16)置于所述的第一空间滤波器透镜(17)和空间滤波器小孔(1)之间、测量光路聚焦位置的后方；
所述的导轨(19)放置在所述的缩束透镜(4)和直角棱镜(6)之间，由计算机控制该导轨(19)，带动能量计(5)移入与移出。
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