一种激光光场互相干系数测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光光场互相干系数测试装置，半导体激光器出射的光束经分束镜分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ和光束Ⅱ经过合束镜后，光束Ⅰ反射出的部分光与光束Ⅱ透射出的部分光产生干涉叠加，通过调节第一全反射镜或第二全反射镜的位置来实现对激光光场不同坐标的叠加，从而获得不同的叠加光场信息；第一光强探测器用于记录光束Ⅰ的光强I1，第三光强探测器用于记录光束Ⅱ的光强I2，第二光强探测器用于记录光束Ⅰ反射出的部分光强I1′与光束Ⅱ透射出的部分光强I2′干涉叠加后的总光强I，根据

A Measuring Device for Laser Coherence Coefficient

The invention discloses a device for measuring the cross-coherence coefficient of laser field. The laser beam emitted by a semiconductor laser is divided into beam I and beam II through a beam splitter. After beam I and beam II pass through a beam splitter, part of the reflected light from beam I and part of the transmitted light from beam II produce interference superposition, and the laser beam is realized by adjusting the position of the first full mirror or the second full mirror. The first light intensity detector is used to record the intensity I1 of the beam I, the third light intensity detector is used to record the intensity I2 of the beam I I, and the second light intensity detector is used to record the total intensity I of the partial light intensity I1'reflected by the beam I and the partial light intensity I2' transmitted by the beam I I.

【技术实现步骤摘要】
一种激光光场互相干系数测试装置
本专利技术涉及激光技术设备
，具体涉及一种激光光场互相干系数测试装置。
技术介绍
光束质量是激光技术应用极其关键的参数，它是从质的方面来评价激光特性的性能指标，对激光器的设计、制造、检测、应用等方面有重要的作用；因此，更加准确地评估激光光束质量具有实际的意义。对于全固态和光纤激光器，激光光场相干性对光束质量的影响是可以忽略的，但对于相干性较差的半导体激光，尤其是半导体激光阵列发射出的激光，相干性对光束质量的恶化是必须考虑的。如果要完全准确地获得激光光束的光束质量，需要对激光光场的互相干系数、光强分布与波前分布分别进行测量。光场的光强分布和波前分布可以直接使用近场分析仪、哈特曼传感器或剪切干涉仪等设备进行测试，但激光光场的互相干系数无法通过商用测试仪器直接测得。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供一种激光光场互相干系数测试装置。本专利技术公开了一种激光光场互相干系数测试装置，包括：分束镜、第一全反射镜、第二全反射镜、合束镜、第一光强探测器、第二光强探测器和第三光强探测器；半导体激光器出射的光束经所述分束镜分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ经所述第一全反射镜反射，光束Ⅱ经所述第二全反射镜反射，反射后的光束Ⅰ和光束Ⅱ经过所述合束镜后，光束Ⅰ反射出的部分光与光束Ⅱ透射出的部分光产生干涉叠加；通过调节所述第一全反射镜或第二全反射镜的位置来实现对激光光场不同坐标的叠加，从而获得不同的叠加光场信息；所述第一光强探测器用于记录光束Ⅰ的光强I1，所述第三光强探测器用于记录光束Ⅱ的光强I2，所述第二光强探测器用于记录光束Ⅰ反射出的部分光强I′1与光束Ⅱ透射出的部分光强I′2干涉叠加后的总光强I，根据计算激光光场的互相干系数κ。作为本专利技术的进一步改进，I′1＝αI1，α是与第一反射镜、合束镜的反射率相关的常数；I′2＝βI2，β是与第二反射镜、合束镜的透射率相关的常数。作为本专利技术的进一步改进，还包括：吸收池；所述吸收池用于吸收光束Ⅰ和光束Ⅱ干涉叠加时杂散的光束。作为本专利技术的进一步改进，所述第一光强探测器、第二光强探测器和第三光强探测器到所述分束镜的光程均相等、误差小于被测激光波长的1/6。作为本专利技术的进一步改进，所述分束镜为半透半反镜，所述分束镜与半导体激光器出射光束的光轴呈45°角放置。作为本专利技术的进一步改进，所述第一全反射镜和第二全反射镜均为镀有98％反射率膜层的光学镜片，所述第一全反射镜和第二全反射镜均与半导体激光器出射光束的光轴呈45°角放置。作为本专利技术的进一步改进，所述合束镜为一面镀有50％反射率膜层、另一面镀有50％透射率膜层的光学镜片，所述合束镜与半导体激光器出射光束的光轴呈45°角放置。作为本专利技术的进一步改进，所述分束镜、第一全反射镜、第二全反射镜和合束镜的宽度、厚度、高度均相同且任意两镜片之间相平行设置。作为本专利技术的进一步改进，所述第一光强探测器的中心轴与光束Ⅰ的光轴同轴，所述第二光强探测器的中心轴与光束Ⅰ和光束Ⅱ干涉叠加光束的光轴同轴，所述第三光强探测器的中心轴与光束Ⅱ的光轴同轴。作为本专利技术的进一步改进，所述第一光强探测器、第二光强探测器、第三光强探测器用于记录半导体激光光束的光强信息。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的测试装置通过分束镜将半导体激光器出射的光束分成两束，然后调节全反射镜的位置来实现对激光光场不同坐标的叠加从而获得不同的叠加光场信息，通过光强探测器记录每个位置点光场的光强，根据原始光场和叠加后的光场可计算出整个光场中的互相干系数，进而可精确计算出半导体激光的光束质量；本专利技术的测试装置对改进半导体激光器的设计、提高光束质量有积极的影响。附图说明图1为本专利技术一种实施例公开的激光光场互相干系数测试装置的结构示意图；图2为图1中分束镜的结构示意图。图中：1、分束镜；2、第一全反射镜；3、第二全反射镜；4、合束镜；5、第一光强探测器；6、第二光强探测器；7、第三光强探测器；8、吸收池。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：如图1、2所示，本专利技术公开了一种激光光场互相干系数测试装置，包括：分束镜1、第一全反射镜2、第二全反射镜3、合束镜4、第一光强探测器5、第二光强探测器6、第三光强探测器7和吸收池8；其中：本专利技术的分束镜1、第一全反射镜2、第二全反射镜3、合束镜4均与半导体激光器出射光束的光轴呈45°角放置，四个镜片之间呈矩形布置且两两镜片之间相互平行，第一全反射镜2、第二全反射镜3安装在二维光学仪架上可进行x与y方向的微调。第一光强探测器5的中心轴与经分束镜1分束后光束Ⅰ的光轴同轴，第二光强探测器6的中心轴与经分束镜1分束后光束Ⅰ和光束Ⅱ干涉叠加光束的光轴同轴，第三光强探测器7的中心轴与经分束镜1分束后光束Ⅱ的光轴同轴。具体分布为：第一全反射镜2位于分束镜1的右方，第二全反射镜3位于分束镜1的上方，合束镜4位于分束镜1的右上方；第一光强探测器5位于第一全反射镜2的右方，第二光强探测器6位于合束镜4的右方，第三光强探测器7位于第二全反射镜3的上方，吸收池8位于合束镜4的上方。本专利技术使用时，半导体激光器出射的光束经分束镜1分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ经第一全反射镜反射，光束Ⅱ经第二全反射镜反射，反射后的光束Ⅰ和光束Ⅱ经过合束镜后，光束Ⅰ反射出的部分光与光束Ⅱ透射出的部分光产生干涉叠加；通过调节第一全反射镜2或第二全反射镜3的位置来实现对激光光场不同坐标的叠加，从而获得不同的叠加光场信息；第一光强探测器5用于记录光束Ⅰ的光强I1，第三光强探测器7用于记录光束Ⅱ的光强I2，第二光强探测器6用于记录光束Ⅰ反射出的部分光强I′1与光束Ⅱ透射出的部分光强I′2干涉叠加后的总光强I，根据计算激光光场的互相干系数κ。进一步，分束镜1为背面设有镀银或镀铝等半反射面A的半透半反镜，第一全反射镜2和第二全反射镜3均为镀有98％反射率膜层的光学镜片，合束镜4为一面镀有50％反射率膜层、另一面镀有50％透射率膜层的光学镜片，即合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光场互相干系数测试装置，其特征在于，包括：分束镜、第一全反射镜、第二全反射镜、合束镜、第一光强探测器、第二光强探测器和第三光强探测器；半导体激光器出射的光束经所述分束镜分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ经所述第一全反射镜反射，光束Ⅱ经所述第二全反射镜反射，反射后的光束Ⅰ和光束Ⅱ经过所述合束镜后，光束Ⅰ反射出的部分光与光束Ⅱ透射出的部分光产生干涉叠加；通过调节所述第一全反射镜或第二全反射镜的位置来实现对激光光场不同坐标的叠加，从而获得不同的叠加光场信息；所述第一光强探测器用于记录光束Ⅰ的光强I1，所述第三光强探测器用于记录光束Ⅱ的光强I2，所述第二光强探测器用于记录光束Ⅰ反射出的部分光强I1′与光束Ⅱ透射出的部分光强I2′干涉叠加后的总光强I，根据

【技术特征摘要】
1.一种激光光场互相干系数测试装置，其特征在于，包括：分束镜、第一全反射镜、第二全反射镜、合束镜、第一光强探测器、第二光强探测器和第三光强探测器；半导体激光器出射的光束经所述分束镜分成光束Ⅰ和光束Ⅱ，光束Ⅰ经所述第一全反射镜反射，光束Ⅱ经所述第二全反射镜反射，反射后的光束Ⅰ和光束Ⅱ经过所述合束镜后，光束Ⅰ反射出的部分光与光束Ⅱ透射出的部分光产生干涉叠加；通过调节所述第一全反射镜或第二全反射镜的位置来实现对激光光场不同坐标的叠加，从而获得不同的叠加光场信息；所述第一光强探测器用于记录光束Ⅰ的光强I1，所述第三光强探测器用于记录光束Ⅱ的光强I2，所述第二光强探测器用于记录光束Ⅰ反射出的部分光强I1′与光束Ⅱ透射出的部分光强I2′干涉叠加后的总光强I，根据计算激光光场的互相干系数κ。2.如权利要求1所述的激光光场互相干系数测试装置，其特征在于，I1′＝αI1，α是与第一反射镜、合束镜的反射率相关的常数；I2′＝βI2，β是与第二反射镜、合束镜的透射率相关的常数。3.如权利要求1所述的激光光场互相干系数测试装置，其特征在于，还包括：吸收池；所述吸收池用于吸收光束Ⅰ和光束Ⅱ干涉叠加时杂散的光束。4.如权利要求1所述的激光光场互相干系数测试装置，其特征在于，所述第一光强探测器、第二光强探测器和第三光强探测器到所述分束...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹银花，张晓宁，邱运涛，秦文斌，刘友强，王智勇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11