CN209069420U - 一种激光参数测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种激光参数测试平台。它包括待测激光器（101）以及多种测试装置，它包括平台本体（102），所述平台本体（102）内设有至少一块供激光反射和透射的楔形劈板。这种激光参数测试平台能同时测量多个激光参数。

Description

一种激光参数测试平台

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种激光参数测试平台。

背景技术

激光是一种高相干度的光源，衡量激光光束品质的技术指标包括激光功率、光功率谱、时域波形以及光束质量等。

要对激光束的性能进行测试，常规的做法是针对不同的激光参数，使用不同的测试光路和测量器件，来进行测量，但是这种测量方式一次只能对单个指标进行测量，效率低下，而且各参数的关联性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能同时测量多个激光参数的激光参数测试平台。

本实用新型所采用的技术方案是：一种激光参数测试平台，它包括待测激光器以及多种测试装置，它包括平台本体，平台本体内设有至少一块供激光反射和透射的楔形劈板。

作为优选，楔形劈板为三块，且分别为第一楔形劈板、第二楔形劈板以及第三楔形劈板，测试装置包括第一测试装置、第二测试装置、第三测试装置以及第四测试装置，其中：

待测激光器输出激光，入射到第一楔形劈板上，入射光一部分被反射，射向第二楔形劈板，一部分透射后射向第一测试装置；

射向第二楔形劈板的光一部分被反射，射向第三楔形劈板，一部分透射后射向第二测试装置；

射向第三楔形劈板的光一部分被反射，射向第三测试装置，一部分透射后射向第四测试装置。

作为优选，第一测试装置为光功率计，第二测试装置为光谱分析仪，第三测试装置光束质量分析仪，第四测试装置为光电探头。

作为优选，平台本体内设有三维可调光学镜架，且楔形劈板设置在三维可调光学镜架上。

作为优选，楔形劈板的背面为倾斜面。

作为优选，平台本体内壁上设有用于吸收杂散光的消光装置。

作为优选，消光装置包括带有收光孔的收光筒、设置在收光筒内用于将从收光孔射入收光筒内的杂散光反射在收光筒内壁上的反光锥以及设置在收光筒内壁上的吸光结构。

作为优选，吸光结构为设置在收光筒内壁上由深牙螺纹构成的凹凸不平的表面。

作为优选，收光筒内还设有冷却水道，收光筒外设有入水接头与出水接头，入水接头以及出水接头分别连接在冷却水道两端。

作为优选，收光筒采用黑化材料制成。

采用以上结构与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过多块楔形劈板分光，利用楔形劈板多次反射和透射形成的多路光束，可以同时对激光的各个参数进行测量。

设置三块楔形劈板，这样既能同时实现四个参数的测量。

因为第一楔形劈板透射光功率最强，最接近于入射光功率，所以将光功率计设置在第一楔形劈板的透射光处测量激光功率，可以通过标定分光比例系数得到实际输出功率数值。

在平台本体内设置三维可调光学镜架，并且将多块楔形劈板设置在三维可调光学镜架上，这样可以通过调整固定位置和姿态来对准光轴，使用更加方便。

将楔形劈板的背面设置成倾斜的，这样可以减少楔形劈板背光面反射光斑与迎光面反射光斑的重叠，特别是光束质量的测量，需要采用迎光面反射光进行测量，从而避免楔形劈板自身面型误差引入的波前畸变对测试结果的影响。

在平台本体内壁上设置消光装置，这样可以很好的吸收杂散光，这样不但会大大消除杂散光对人员的安全隐患，而且也增加了测试准确性。

采用收光筒加反光锥以及吸光结构这种形式的消光装置，结构简单，且消光效果较好。

采用由深牙螺纹构成的凹凸不平表面作为吸光结构，吸光效果较好。

因为杂散光照射到收光筒内可能导致收光筒过热，所以采用冷却水道给收光筒进行降温。

采用黑化材料制成收光筒，这样能提高表面的吸收率。

附图说明

图1为本实用新型激光参数测试平台的原理图。

图2为本实用新型激光参数测试平台去掉楔形劈板后的俯视图。

图3为本实用新型激光参数测试平台中消光装置的结构示意图。

图4为本实用新型激光参数测试平台中消光装置一个视角的剖视图。

图5为本实用新型激光参数测试平台中消光装置另一个视角的剖视图。

如图所示：101、激光器；102、平台本体；103、第一楔形劈板；104、第二楔形劈板；105、第三楔形劈板；106、光功率计；107、光谱分析仪；108、光电探头；109、光束质量分析仪；110、三维可调光学镜架；111、消光装置；112、收光孔；113、收光筒；114、反光锥；115、冷却水道；116、入水接头；117、出水接头。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步描述，但是本实用新型不仅限于以下具体实施方式。

具体实施例一，一种激光参数测试平台，包括平台本体102、第一楔形劈板103、待测激光器101、第一测试装置以及第二测试装置，其中第一测试装置为光功率计106，第二测试装置为光谱分析仪107、光束质量分析仪109和光电探头108三者其一，其中：

待测激光器输出激光，入射到第一楔形劈板，一部分被反射，射向第二测试装置，另一部分透射到第一测试装置上。

具体实施例二，一种激光参数测试平台，包括平台本体102、两块楔形劈板、待测激光器101、第一测试装置、第二测试装置以及第三测试装置，第一测试装置为光功率计106，第二测试装置以及第三测试装置为光谱分析仪107、光束质量分析仪109和光电探头108三者其二，两块楔形劈板分别为第一楔形劈板103与第二楔形劈板104，其中：

待测激光器输出激光，入射到第一楔形劈板，一部分被反射，射向第二楔形劈板，另一部分透射到第一测试装置上；

射向第二楔形劈板的光一部分被反射，射向第二测试装置，一部分透射后射向第三测试装置。

具体实施例三，一种激光参数测试平台，包括平台本体102、三块楔形劈板、待测激光器101、第一测试装置、第二测试装置、第三测试装置以及第四测试装置，第一测试装置为光功率计106，第二测试装置为光谱分析仪107，第三测试装置为光束质量分析仪109，第四测试装置为光电探头108，三块楔形劈板分别为第一楔形劈板103、第二楔形劈板104与第三楔形劈板105，其中：

待测激光器输出激光，入射到第一楔形劈板上，第一楔形劈板的入射面为平滑镜面，未镀膜反射率约为4%，入射光少部分被反射，射向第二楔形劈板，大部分透射后射向第一测试装置；并且因为第一楔形劈板的透射光功率最强，最接近于入射光功率，直接进入光功率计测量激光功率，通过修正系数可以得到实际的激光功率；

射向第二楔形劈板的光少部分被反射，射向第三楔形劈板，大部分透射后射向第二测试装置；第二楔形劈板的透射光进入光谱分析仪，一般是经过光纤跳线耦合，测量光功率谱；

射向第三楔形劈板的光少部分被反射，射向第三测试装置，大部分透射后射向第四测试装置。第三楔形劈板的透射光进入光电探头，经过光电转换，测量激光的时域波形。

上述三个具体实施例中，都可以采用以下改进：

楔形劈板都是安装在三维可调光学镜架110上，通过调整固定位置和姿态对准光轴。

为了避免楔形劈板表面不平整度对光束波前畸变的影响，要求反射面加工精度达到1/8波长甚至更高。

为了减少楔形劈板背光面对测量光斑的干扰，楔形劈板背面为斜面，倾斜角度一般在8度左右，可以根据光路实际情况进行调整。如此，背面反射光与迎光面反射光能很快分开不重合。

在强激光测量过程中，为了减少楔形劈板的吸收，需要选用高透光的材料，对近红外激光为熔石英玻璃。

为了保证测试系统的稳定性，实现调试一次，多次反复测量，可以对测量接口和仪器设备固定安装，保证光路稳定。

楔形劈板背面反射光可能照射在平台本体102的侧壁上，可以在对应位置增加消光装置111处理此类杂散光，其中主要是第一楔形劈板103背面反射光功率较大，所以消光装置111设置的位置是在第一楔形劈板103背面反射光照射到的平台本体102的侧面上。

消光装置111主要包括带有收光孔112的收光筒113、设置在收光筒113内用于将从收光孔射入收光筒内的杂散光反射在收光筒内壁上的反光锥114以及设置在收光筒113内壁上的吸光结构，为了有效散出热量，在收光筒113钻有冷却水道115，冷却水入水接头116和出水接头117与外部循环冷却水路管道相连，另一侧加工过程中形成的出水口用水道堵头封住。冷却水道115采用深孔钻工艺制作，也可通过埋铜管、摩擦搅拌焊灯其他方式形成更为复杂的水道结构。收光筒113采用黑化材料制成，本具体实施例可以采用黑化铝合金材料制成。

消光装置工作原理是：杂散光从收光孔112射入收光筒113内，然后射到反光锥114上，之后被反光锥114反射到收光筒113内壁上，并且收光筒113内壁上设置有吸光结构将射过来的光线吸收，这个吸光结构可以是由深牙螺纹构成的凹凸不平的表面，也可以是采用其他凹凸不平结构或者吸光材料吸收杂散光。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (10)

1.一种激光参数测试平台，它包括待测激光器（101）以及多种测试装置，其特征在于：它包括平台本体（102），所述平台本体（102）内设有至少一块供激光反射和透射的楔形劈板。

2.根据权利要求1所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述楔形劈板为三块，且分别为第一楔形劈板（103）、第二楔形劈板（104）以及第三楔形劈板（105），所述测试装置包括第一测试装置、第二测试装置、第三测试装置以及第四测试装置，其中：

待测激光器输出激光，入射到第一楔形劈板上，入射光一部分被反射，射向第二楔形劈板，一部分透射后射向第一测试装置；

射向第二楔形劈板的光一部分被反射，射向第三楔形劈板，一部分透射后射向第二测试装置；

射向第三楔形劈板的光一部分被反射，射向第三测试装置，一部分透射后射向第四测试装置。

3.根据权利要求2所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述第一测试装置为光功率计（106），第二测试装置为光谱分析仪（107），第三测试装置光束质量分析仪（109），第四测试装置为光电探头（108）。

4.根据权利要求1所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述平台本体（102）内设有三维可调光学镜架（110），且楔形劈板设置在三维可调光学镜架（110）上。

5.根据权利要求1所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述楔形劈板的背面为倾斜面。

6.根据权利要求1所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述平台本体（102）内壁上设有用于吸收杂散光的消光装置（111）。

7.根据权利要求6所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述消光装置（111）包括带有收光孔（112）的收光筒（113）、设置在收光筒（113）内用于将从收光孔射入收光筒内的杂散光反射在收光筒内壁上的反光锥（114）以及设置在收光筒（113）内壁上的吸光结构。

8.根据权利要求7所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述吸光结构为设置在收光筒内壁上由深牙螺纹构成的凹凸不平的表面。

9.根据权利要求7所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述收光筒（113）内还设有冷却水道（115），所述收光筒（113）外设有入水接头（116）与出水接头（117），所述入水接头（116）以及出水接头（117）分别连接在冷却水道（115）两端。

10.根据权利要求7所述的一种激光参数测试平台，其特征在于：所述收光筒（113）采用黑化材料制成。