CN1313805C - 强激光脉冲光强分布测试系统 - Google Patents

强激光脉冲光强分布测试系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1313805C
CN1313805C CNB031505066A CN03150506A CN1313805C CN 1313805 C CN1313805 C CN 1313805C CN B031505066 A CNB031505066 A CN B031505066A CN 03150506 A CN03150506 A CN 03150506A CN 1313805 C CN1313805 C CN 1313805C
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
laser pulse
splits
light intensity
imaging len
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031505066A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1493857A (zh
Inventor
段作梁
陈建平
方宗豹
王兴涛
李儒新
林礼煌
徐至展
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.)
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
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 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority to CNB031505066A priority Critical patent/CN1313805C/zh
Publication of CN1493857A publication Critical patent/CN1493857A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1313805C publication Critical patent/CN1313805C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

一种强激光脉冲光强分布测试系统，其特点是该系统沿光束前进方向依次有会聚透镜、第一劈板、第二劈板、成像透镜、中性衰减片、二维CCD摄象机并固定在一滑板上，该滑板放置在一个精密滑轨上，一计算机的输入端与该二维CCD摄象机的数据输出端相接，所述的第一劈板与激光光束的夹角为45°，第二劈板与第一劈板的反射光束的夹角亦为45°。利用本发明测量系统能够得到光束截面上的光强定量分布和细节。

Description

强激光脉冲光强分布测试系统
技术领域
本发明涉及强激光，特别是一种强激光脉冲光强分布测试系统，能够精确测量强度激光脉冲特别是飞秒激光脉冲在传输过程中的截面光强分布变化情况。
背景技术
在过去三十多年，超短激光脉冲的产生和应用取得了极大的发展。超短高强度激光脉冲在空气中的传输成丝现象引起了科研人员的很大兴趣，高强度飞秒激光脉冲在空气中传输时，由于克尔自聚焦的作用，光束横截面上光强分布向成丝状态演化。当中心波长λ0＝800nm的飞秒激光脉冲在空气中传输时，等离子细丝通道中的光强最大达到1014W/cm2。测量如此高的光强常用的方法有二：一是让光直接打在相纸上，然后根据烧斑来粗略判断光斑的大小，缺点是只能得到定性的判断，不能得到定量的数值和光束内光强分布的细节；二是投影法，用一块毛玻璃基板让磨砂面和光束有一定的夹角，然后用透镜把基板上光束截面光强分布成像到摄象机的CCD面上，得到光束截面光强的投影图像，这种方法比第一种有所改进，但也只能得到光强的相对强度的分布图。参见B.La Fontaine，F.Vidal，Z.Jiang C.Y.Chien，D.Comtois，A.Desparois，T.W.Johnson，J.-C.Kieffer，H.Pépin，and H.P.Mercure，“Filamentation of ultrashort pulse laser beams resulting from their propagationover long distances in air”，Physics of Plasmas，Vol 6，No.5，1615～1621(1999)。
发明内容
本发明的目的是为了能够得到高强度飞秒激光脉冲在空气中传输时不同位置处光束截面上的光强定量分布和细节，以研究高强度飞秒激光脉冲在空气中的克尔自聚焦效应和多光子电离产生等离子体细丝通道对光束的散焦效应达到动态平衡的演化过程中的丰富的非线性特性，提供一种强激光脉冲光强分布测试系统。
本发明的技术解决方案是：
一种强激光脉冲光强分布测试系统，其特点是该系统沿光束前进方向依次有会聚透镜、第一劈板、第二劈板、成像透镜、中性衰减片和二维CCD摄象机，所述的第一劈板、第二劈板、成像透镜、中性衰减片和二维CCD摄象机固定在一滑板上，该滑板放置在一个精密滑轨上，一计算机的输入端与该二维CCD摄象机的数据输出端相接，所述的第一劈板与激光光束的夹角为45°，第二劈板与第一劈板的反射光束的夹角亦为45°。
所述的成像透镜的焦距f＝10cm，该成像透镜的前后面镀0°增透膜，该成像透镜距离所述的二维CCD摄象机的CCD面为20cm，CCD面到第一劈板之间的距离为40cm。所述的会聚透镜的前后面都镀0°增透膜。
本发明的优点是：
1、采用劈板可以将激光脉冲的光强降低三个数量级，同时劈板可以分开它前后表面反射的光束：
2、采用4f成像系统可以等大的得到第一劈板前表面处光束截面上光强的分布情况；
3、该套测量系统能够得到光束截面上的光强定量分布和细节。
附图说明
图1是本发明强激光脉冲光强分布测量系统实施例的结构示意图
图2飞秒激光脉冲在空气中传输到不同位置处的光束截面上光强的分布的细节
具体实施方式
图1是本发明强激光脉冲光强分布测量系统实施例的结构示意图，本发明强激光脉冲光强分布测试系统，包括会聚透镜1(φ＝50mm，透镜前后面镀800±50nm的0°增透膜，焦距f＝150cm，可为具有各种不同焦距的透镜)，高强度飞秒激光束2(d＝8.0±0.2mm，τ＝50fs，单脉冲能量0.7mJ，峰值功率14GW)，第一劈板3，第二劈板4(直径50mm，中心厚度2mm，前后两个面的夹角为5°，表面平整度＜λ/10，材料K9玻璃)，成像透镜5(φ＝30mm，焦距f＝10cm，透镜前后面镀800±50nm的0°增透膜)，中性衰减片6(在800±50mm衰减程度基本上相同)，二维CCD摄象机7(COHU4812-5000/0000)，计算机8，滑板9(60cm×30cm，滑板9放置在一个精密滑轨上，滑轨长度为150cm)，等离子体细丝通道10。
高强度飞秒激光束2经透镜1(f＝150cm等各种不同焦距)会聚，入射到该测量系统中的第一劈板3上，劈板3前表面的反射的光和入射光夹角90°，经过第二劈板4，同样前表面的反射的光和入射光夹角90°，入射到成像透镜5上，再经过不同衰减程度的衰减片6成像到CCD面上，CCD面到劈板3之间的距离为40cm，透镜5距离CCD面为20cm。本测试系统的各元件要调整到同轴等高，以保证当滑板9在滑轨上沿光束传播方向滑动时，透镜5对劈板3前表面处光强分布所成的像落在CCD面的中心位置，这样就可以抓取光束传播的不同位置处的光强分布情况。
本发明用于测量高强度飞秒激光脉冲截面光强分布，飞秒激光经过一个凸透镜1(f＝150cm等各种不同焦距)在空气中会聚，劈板3的前表面和光束的夹角45°，它的作用是提取光束截面上的光强分布并衰减光强，劈板4进一步衰减光强。透镜5是成像透镜(f＝10cm)距CCD摄象机的像面20cm，劈板3上光束中心位置距透镜5的距离也是20cm。这样光束截面上的光强分布成像到CCD的像面上，CCD上的光强分布由计算机8采集。在这套系统中，劈板3、劈板4、透镜5、中性衰减片6和CCD摄像机7固定在一个导轨上面的滑板9上，导轨的活动范围为1.5米。使用了多块不同衰减程度的中性衰减片，以使光强落到CCD的线性工作区。图2为单脉冲能量为0.7mJ的飞秒激光脉冲在空气中传输到不同位置处(劈板3的前表面距透镜1中心的距离)的截面上光强的分布情况。
图2飞秒激光脉冲在空气中传输到不同位置处的光束截面上光强的分布细节。

Claims (3)

1、一种强激光脉冲光强分布测试系统，其特征是该系统沿光束前进方向依次有会聚透镜(1)、第一劈板(3)、第二劈板(4)、成像透镜(5)、中性衰减片(6)和二维CCD摄象机(7)，所述的第一劈板(3)、第二劈板(4)、成像透镜(5)、中性衰减片(6)和二维CCD摄象机(7)固定在一滑板(9)上，该滑板(9)放置在一个精密滑轨上，一计算机(8)的输入端与该二维CCD摄象机(7)的数据输出端相接，所述的第一劈板(3)与激光光束的夹角为45°，第二劈板(4)与第一劈板(3)的反射光束的夹角亦为45°。
2、根据权利要求1所述的强激光脉冲光强分布测试系统，其特征是所述的成像透镜(5)的焦距f＝10cm，该成像透镜(5)的前后面镀0°增透膜，该成像透镜(5)距离所述的二维CCD摄象机(7)的CCD面为20cm，CCD面到第一劈板(3)之间的距离为40cm。
3、根据权利要求1或2所述的强激光脉冲光强分布测试系统，其特征是所述的会聚透镜(1)的前后面都镀0°增透膜。
CNB031505066A 2003-08-22 2003-08-22 强激光脉冲光强分布测试系统 Expired - Fee Related CN1313805C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031505066A CN1313805C (zh) 2003-08-22 2003-08-22 强激光脉冲光强分布测试系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031505066A CN1313805C (zh) 2003-08-22 2003-08-22 强激光脉冲光强分布测试系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1493857A CN1493857A (zh) 2004-05-05
CN1313805C true CN1313805C (zh) 2007-05-02

Family

ID=34240534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031505066A Expired - Fee Related CN1313805C (zh) 2003-08-22 2003-08-22 强激光脉冲光强分布测试系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1313805C (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100393105C (zh) * 2005-12-05 2008-06-04 中国科学院武汉物理与数学研究所 一种超短脉冲激光照明的同步摄像装置
CN101907490B (zh) * 2010-08-24 2012-02-08 哈尔滨工业大学 基于二维细分法的微小光斑强度分布测量方法
CN103487143B (zh) * 2012-06-12 2015-07-29 清华大学 光强分布的检测系统
CN103487139B (zh) * 2012-06-12 2015-07-29 清华大学 光强分布的测量方法
CN102944302B (zh) * 2012-11-12 2015-07-29 中国科学院西安光学精密机械研究所 激光焦斑光强分布测试装置及测试方法
CN104359564B (zh) * 2014-11-19 2018-11-02 湖北三江航天红峰控制有限公司 一种脉冲激光光束质量同步测量系统及其同步控制方法
CN106053025B (zh) * 2016-06-30 2018-09-14 河南科技大学 一种Airy光束衰减因子的测量装置和方法
CN106872144B (zh) * 2017-01-05 2020-05-15 中国原子能科学研究院 强激光焦斑均匀性在线监测方法
CN107340066B (zh) * 2017-07-06 2019-04-05 南开大学 基于荧光光谱的超高激光光强远程测量方法
CN108738222B (zh) * 2018-06-21 2020-08-21 北京工业大学 一种基于反射式衰减片的等离子体不同光强区域原位同步成像方法
CN110346038A (zh) * 2019-05-30 2019-10-18 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光光束分离装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560602A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Topcon Corp 光強度分布測定装置
JPH0652199B2 (ja) * 1989-02-09 1994-07-06 工業技術院長 光パルス強度分布測定方法および装置
CN2444223Y (zh) * 2000-11-06 2001-08-22 中国科学院物理研究所 一种激光测量装置
JP2002054989A (ja) * 2000-08-14 2002-02-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd レーザビーム計測装置および制御装置
CN2674419Y (zh) * 2003-08-22 2005-01-26 中国科学院上海光学精密机械研究所 强激光脉冲光强分布测试系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0652199B2 (ja) * 1989-02-09 1994-07-06 工業技術院長 光パルス強度分布測定方法および装置
JPH0560602A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Topcon Corp 光強度分布測定装置
JP2002054989A (ja) * 2000-08-14 2002-02-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd レーザビーム計測装置および制御装置
CN2444223Y (zh) * 2000-11-06 2001-08-22 中国科学院物理研究所 一种激光测量装置
CN2674419Y (zh) * 2003-08-22 2005-01-26 中国科学院上海光学精密机械研究所 强激光脉冲光强分布测试系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN1493857A (zh) 2004-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1313805C (zh) 强激光脉冲光强分布测试系统
US4991971A (en) Fiber optic scatterometer for measuring optical surface roughness
CN107402193B (zh) 一种基于libs的激光选区熔化成形过程在线检测设备
CN101782435B (zh) 激光参数综合测试系统
EP1645842A3 (en) Apparatus for imaging three-dimentional structures
CN101576373B (zh) 低频窄脉冲激光光斑采集器
CN104458646A (zh) 一种高速多幅太赫兹时域光谱成像仪
CN105444700A (zh) 一种多波长多光轴平行度检测装置及检测方法
CN101846745A (zh) 基于强关联量子成像原理的激光雷达
CN108398244A (zh) 一种基于倾斜光纤光栅的光纤激光参数实时测量装置
CN112595493B (zh) 一种激光损伤阈值和非线性吸收的共靶面测量装置和方法
CN106017340A (zh) 一种基于机器视觉的透光容器壁厚检测装置及方法
CN102257632A (zh) 在薄膜太阳能电池的制造中用于激光划线检测及校准的照明方法与系统
EP3039473B1 (en) Optical device for light collection
CN111189537A (zh) 一种多通道多类型激光功率同时监测的装置及方法
CN2674419Y (zh) 强激光脉冲光强分布测试系统
US20240125670A1 (en) Method to measure light loss of optical films and optical substrates
CN109060151B (zh) 一种亚纳秒激光脉冲对比度测量装置
CN102944313A (zh) 多功能飞秒激光脉冲测量装置
WO2013154232A1 (ko) 자체상관기
CN109883543A (zh) 一种可连续同步测量高功率激光脉冲能量、空间分布及脉冲宽度的方法及装置
US6345195B1 (en) Methods and apparatus for 3D scanning of the human body form
CN206164747U (zh) 一种x射线分幅相机曝光时间的测量装置
CN201184867Y (zh) 基于4f相位相干成像系统测量材料的光学非线性的装置
CN103674905A (zh) 双端单基线透射式能见度仪

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: 20070502

Termination date: 20110822