基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置属于光电技术领域；该装置在垂直光轴的方向上，沿激光束传播方向依次设置聚焦透镜和光功率计，所述聚焦透镜的中心位于光轴上，所述光功率计位于聚焦透镜焦点后方，光功率计得到的信号通过模数转换器输入给计算机；在聚焦透镜和光功率计之间，设置有刀片，所述刀片在电移台的驱动下，沿轴向和横向两个方向运动，其中，轴向运动范围覆盖聚焦透镜的焦点位置；横向运动范围能够全部避让和全部覆盖激光束；所述电移台的驱动信号由计算机提供；本实用新型专利技术基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，不仅结构简单，而且可以实现自动化测量，甚至实时测量。
【技术实现步骤摘要】
基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置属于光电
技术介绍
激光对于科研、日常生活等领域产生了革命性的影响，而激光束腰半径作为描述激光基本性质的物理量，其测量方法对于与激光相关的各项研宄也起到至关重要的作用，例如Z扫描，荧光动力学和激光微加工等实验中，都需要测量激光的束腰半径。目前测量激光束腰半径的方法主要有狭缝法，Ronchi等光栅法，Radon分析法和Talbot效应法等。这些测量方法有的直接是对激光光斑进行成像，需要对激光光束的光强进行衰减，影响测量精度；有的需要形成光栅，在显微成像的环境下观察激光光束的束腰半径。这些方法的共同问题在于所对应的测量装置不仅结构复杂，而且难以实现自动化测量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术公开了一种基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，该装置不仅结构简单，而且可以实现自动化测量，甚至实时测量。本技术的目的是这样实现的:基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，在垂直光轴的方向上，沿激光束传播方向依次设置聚焦透镜和光功率计，所述聚焦透镜的中心位于光轴上，所述光功率计位于聚焦透镜焦点后方，光功率计得到的信号通过模数转换器输入给计算机；在聚焦透镜和光功率计之间，设置有刀片，所述刀片在电移台的驱动下，沿轴向和横向两个方向运动，其中，轴向运动范围覆盖聚焦透镜的焦点位置；横向运动范围能够全部避让和全部覆盖激光束；所述电移台的驱动信号由计算机提供。上述基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，在光功率计前方，还设置有衰减片。上述基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，所述的模数转换器为PCI数据采集卡。上述基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，所述的刀片为单刃剃须刀刀片。有益效果:第一、由于本技术基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，最少仅需要7个单元就可以得到，因此装置结构简单；第二、由于刀片的轴向运动、横向运动，以及光强信号采集工作都可以由计算机来完成，因此可以实现自动化测量；第三、由于测量过程中不需要进行二次调整，同时刀片的运动轨迹较短，因此又有利于实时测量；第四、由于刀片的运动轨迹可用电移台自带程序实现，光强信号采集也由采集卡自带程序实现，而通过光强信号获得束腰半径的方法又属于现有技术，因此只需要提供硬件，而无需软件开发，即可实现本技术的技术目的。【附图说明】图1是本技术激光束腰半径自动测量装置具体实施例一的结构示意图。图2是本技术激光束腰半径自动测量装置具体实施例二的结构示意图。图中:I计算机、2电移台、3刀片、4光功率计、5模数转换器、6激光束、7聚焦透镜。【具体实施方式】下面结合附图对本技术【具体实施方式】作进一步详细描述。具体实施例一本实施例的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，结构示意图如图1所示。该自动测量装置在垂直光轴的方向上，沿激光束6传播方向依次设置聚焦透镜7和光功率计4，所述聚焦透镜7的中心位于光轴上，所述光功率计4位于聚焦透镜7焦点后方，光功率计4得到的信号通过模数转换器5输入给计算机I ;在聚焦透镜7和光功率计4之间，设置有刀片3，所述刀片3在电移台2的驱动下，沿轴向和横向两个方向运动，其中，轴向运动范围覆盖聚焦透镜7的焦点位置；横向运动范围能够全部避让和全部覆盖激光束6 ;所述电移台2的驱动信号由计算机I提供。具体实施例二本实施例的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定在光功率计4前方，还设置有衰减片8，如图2所示。这种设置，可以实现在激光束6的能量较高时，避免光功率计4饱和而造成的测量结果不准确的问题，甚至可以避免由于在激光束6的能量很高时，将光功率计4损坏问题的发生。具体实施例三本实施例的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定在聚焦透镜7前方，还设置有衰减片8。同具体实施例二相比，这种设置，不仅可以保护光功率计4，而且可以保护聚焦透镜7。以上实施例的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，所述的模数转换器5为PCI数据采集卡，这种选择，通过直接购买成品即可实现，节省硬件开发时间以及软件编制时间。以上实施例的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，所述的刀片3为单刃剃须刀刀片，这种选择，同样可以通过直接购买现成产品来实现本技术技术目的，节约硬件开发成本。本技术基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，其原理在于:刀片3沿横向运动，会切割激光束6，使光功率计4采集到的信号发生改变。在刀片3从全部覆盖激光束6，到全部避让激光束6，得到的归一化光强一一横向移动距离曲线，由于归一化光强是激光束6光强分布在空间上的积分，因此对光强进行求导，得到对应刀片3所在轴向位置的激光束6的光强分布曲线，再轴向移动刀片3，可以得到不同位置下的束腰半径，将其拟合成束腰半径一一轴向移动距离曲线，进而可以得到激光束任何位置处的束腰半径。由于刀片3的运动由计算机I控制，而光功率计4采集光强信号，模数转换器5转换信号也能自动完成，因此整个过程能够实现自动化。本技术不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本技术的启示下作出的结构变化或方法改进，凡是与本技术具有相同或相近的技术方案，均落入本技术的保护范围之内。【主权项】1.基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，其特征在于，在垂直光轴的方向上，沿激光束(6)传播方向依次设置聚焦透镜(7)和光功率计(4)，所述聚焦透镜(7)的中心位于光轴上，所述光功率计(4)位于聚焦透镜(7)焦点后方，光功率计(4)得到的信号通过模数转换器(5)输入给计算机(I);在聚焦透镜(7)和光功率计(4)之间，设置有刀片(3)，所述刀片(3)在电移台(2)的驱动下，沿轴向和横向两个方向运动，其中，轴向运动范围覆盖聚焦透镜(7)的焦点位置；横向运动范围能够全部避让和全部覆盖激光束(6);所述电移台(2)的驱动信号由计算机(I)提供。2.根据权利要求1所述的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，其特征在于，在光功率计(4 )前方，还设置有衰减片(8 )。3.根据权利要求1或2所述的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，其特征在于，所述的模数转换器(5)为PCI数据采集卡。4.根据权利要求1或2所述的基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，其特征在于，所述的刀片(3)为单刃剃须刀刀片。【专利摘要】基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置属于光电
；该装置在垂直光轴的方向上，沿激光束传播方向依次设置聚焦透镜和光功率计，所述聚焦透镜的中心位于光轴上，所述光功率计位于聚焦透镜焦点后方，光功率计得到的信号通过模数转换器输入给计算机；在聚焦透镜和光功率计之间，设置有刀片，所述刀片在电移台的驱动下，沿轴向和横向两个方向运动，其中，轴向运动范围覆盖聚焦透镜的焦点位置；横向运动范围能够全部避让和全部覆盖激光束；所述电移台的驱动信号由计算机提供；本技术基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，不仅结构简单，而且可以实现自动化测量，甚至实时测量。【IPC分类】G01B11-255【公开号】CN204479040【申请号】CN201520075489【专利技术人】吴文智, 柴志军, 冉玲苓, 孔德贵 【申请人】黑龙江大学【公开日】2015年本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于刀片法的激光束腰半径自动测量装置，其特征在于，在垂直光轴的方向上，沿激光束（6）传播方向依次设置聚焦透镜（7）和光功率计（4），所述聚焦透镜（7）的中心位于光轴上，所述光功率计（4）位于聚焦透镜（7）焦点后方，光功率计（4）得到的信号通过模数转换器（5）输入给计算机（1）；在聚焦透镜（7）和光功率计（4）之间，设置有刀片（3），所述刀片（3）在电移台（2）的驱动下，沿轴向和横向两个方向运动，其中，轴向运动范围覆盖聚焦透镜（7）的焦点位置；横向运动范围能够全部避让和全部覆盖激光束（6）；所述电移台（2）的驱动信号由计算机（1）提供。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文智，柴志军，冉玲苓，孔德贵，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
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