CN206891696U - 一种激光发散角快速测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光发散角快速测试装置，包括工控计算机、用于粗定位激光器的三维调节台和安装有可调小孔光阑的电动精密调节台，还包括位于激光器出射光路上的球面反射镜，所述的可调小孔光阑位于球面反射镜的焦平面处，可调小孔光阑后方设置有能量/功率计，所述的电动精密调节台和可调小孔光阑均与工控计算机连接。本实用新型装置能够自动绘出小孔大小与激光能量/功率的对应关系曲线，能够较为直观得出不同尺度下的激光能量/功率情况。
Description
技术领域
本实用新型属于激光技术领域，具体涉及一种激光发散角快速测试装置。
背景技术
激光发散角是表征激光输出特性的一个重要指标，在激光通讯、激光测距等方面都具有十分重要的作用。
在保证激光能量一定的条件下，激光发散角的大小直接决定了激光测距仪对目标的探测特性，小的发散角对小目标具有更好的探测识别性能，因此在用于激光测距方面，发散角也通常被作为衡量激光测距仪测距能力的重要指标。
目前检测激光发散角的主要途径有：CCD探测法以及套孔法。CCD探测法优点在于能够实时检测激光发散角的情况，但由于CCD探测器容易受背景噪声的影响，对光斑的探测往往不够准确。套孔法虽然能够相对准确确定激光的发散角，但实时性较差，且测试效率相对较低。
北京理工大学的刑冀川在“基于全自动套孔法激光发散角的测量装置及测量方法”中提出一种采用CCD+小孔相结合的方法测量激光发散角，该方法能够较为准确的计算激光发散角，但不足之处在于不能够实时直观观测不同发散角下的激光能量分布情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于根据现有技术的不足，提供一种激光发散角的快速测试装置，该装置通过能够快速自动测量激光的发散角，且能够通过电脑绘出不同孔径下的激光能量分布状况，并对激光能量分布特性进行评估。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光发散角快速测试装置，包括工控计算机、用于粗定位激光器的三维调节台和安装有可调小孔光阑的电动精密调节台，还包括位于激光器出射光路上的球面反射镜，所述的可调小孔光阑位于球面反射镜的焦平面处，可调小孔光阑后方设置有能量/功率计，所述的电动精密调节台和可调小孔光阑均与工控计算机连接。
所述的一种激光发散角快速测试装置，其能量/功率计贴合在小孔光阑后面。
本实用新型的有益效果是：
1，本实用新型装置通过特定的寻心算法能够精确找到激光中心位置，简化了发散角测试的复杂程度，并且测试精度高。
2，本实用新型装置能够自动输出小孔大小与激光能量/功率的对应关系，并对激光能量分布进行评估，能够很直观的了解到输出激光能量分布特性。
3，本实用新型装置采用交互式界面，操作简单。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是发散角快速测试软件操作界面示意图；
图3是软件寻心算法运动轨迹图；
图4是小孔直径与能量/功率关系图。
各附图标记为：1—三维调节台，2—球面反射镜，3—可调小孔光阑，4—电动精密调节台，5—能量/功率计，6—工控计算机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方法进行说明。
参照图1所示，本实用新型公开了一种激光发散角快速测试装置，由三维调节台1、球面反射镜2、可调小孔光阑3、电动精密调节台4、能量/功率计5及工控计算机6组成。
三维调节台1用于粗定位激光器的位置，同时通过微调装置调节输出激光，使其能够完全进入能量/功率计靶面。
球面反射镜2对待测激光进行汇聚。
可调小孔光阑3位于球面反射镜2焦平面位置附近，通过控制小孔大小对激光进行选通。
电动精密调节台4通过与工控计算机6连接按照特定算法控制小孔光阑的位置。
能量/功率计5紧贴可调小孔光阑3其后，用于测量激光输出能量。
工控计算机6作为该测试装置的“大脑”，其主要作用为：1、控制小孔光阑的大小，从而控制特定尺寸的光束通过；2、通过特定的寻心算法寻找输出激光的中心位置；3、记录能量/功率计5所探测到的激光能量/功率信息，并对探测结果进行分析；4、探测结束后输出小孔大小与激光能量/功率的对应关系，计算激光发散角，对激光能量分布进行评估。
使用时，将待测激光器固定在三维调节台1上，通过微调装置调节激光器输出激光的角度、方向，确保激光器输出的激光经过球面反射镜2反射进入能量/功率计5的靶面上，微调激光器的位置角度，确保对激光器输出能量/功率进行记录。
启动工控计算机6上的发散角快速测试软件，输入相关参数指标（小孔上限、小孔下限、能量/功率），运行测试系统，随后系统会根据设置的参数调节小孔光阑，工控计算机6控制电动精密调节台4整小孔光阑的位置寻找光斑中心，完成寻心后开始测量不同小孔通过的能量/功率，完成测试后软件输出小孔直径与能量/功率关系图。
图2所示为快速发散角测试软件示意图。
运行测试软件后，出现图2所示界面，输入小孔下限、小孔上限以及能量/功率参数，点击开始按钮，运行系统，输出结果显示在测试结果栏。
小孔下限用于记录最小套孔尺寸，小孔上限用于记录最大套孔尺寸，能量/功率用于记录在小孔最大状态下通过球面反射镜2到达探测器的最大能量/功率。
图3为寻心算法运动轨迹图。
调整小孔光阑尺寸为小孔上限的1/3，通过控制小孔位置找到该孔径下最大输出能量/功率，该最大输出能量/功率对应的小孔中心位置即为激光器输出光斑的中心。
图4为完成测试后软件自动绘制的小孔直径与能量/功率对应关系曲线图，图中可以很容易得出测试激光的发散角以及不同小孔对应的激光输出能量/功率，同时也能够根据该关系曲线对激光输出能量分布进行评估，在测试的激光器中能够很直观找出能量分布更为集中的激光器。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种激光发散角快速测试装置，其特征在于：包括工控计算机（6）、用于粗定位激光器的三维调节台（1）和安装有可调小孔光阑（3）的电动精密调节台（4），还包括位于激光器出射光路上的球面反射镜（2），所述的可调小孔光阑（3）位于球面反射镜（2）的焦平面处，可调小孔光阑（3）后方设置有能量/功率计（5），所述的电动精密调节台（4）和可调小孔光阑（3）均与工控计算机（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光发散角快速测试装置，其特征在于，所述的能量/功率计（5）贴合在小孔光阑（3）后面。
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