一种激光远场光束质量PIB因子的测量装置及测量方法制造方法及图纸

技术编号:23846953 阅读:45 留言:0更新日期:2020-04-18 06:51
本发明专利技术的目的是提供一种激光远场光束质量PIB因子的测量装置及测量方法,以解决现有技术无法实时得到PIV因子的技术问题。本发明专利技术通过高速旋转扫描圆盘带动呈渐开线分布的取样孔阵列和透射孔对入射激光束进行了光斑扫描,并采用一个大面积的光电探测单元获取光强信号,其中取样孔捕捉得到最强功率值对应的信号F

A device and method for measuring PIB factor of laser far-field beam quality

【技术实现步骤摘要】
一种激光远场光束质量PIB因子的测量装置及测量方法
本专利技术属于激光参数测量
,具体涉及一种激光光束质量参数的测量装置及方法,特别是一种激光远场光束质量PIB因子的测量装置及方法。
技术介绍
在激光参数测量中,光束质量是一个重要的参数,表示激光束向远场发射的能力。常见的光束质量包括M2因子、β参数和PIB因子等,其中PIB因子定义为PIB=Pcircle/Ptotal其中Pcircle为环围半径最强的光功率值,Ptotal指激光的入射总功率值。PIB因子代表了入射激光聚焦至指定环围半径的区域内的最强的功率值占总功率的份额,其代表了激光束在远场的功率集中度和可聚焦能力。现有的PIB因子是在激光束前设置指定环围半径的光阑孔,光阑孔后面设置功率计,纪录Pcircle值后再将光阑孔移去,获得全光斑入射至功率计的总功率Ptotal,最终计算得到PIB因子。这种方案是只能对空间光束稳定的光斑进行测量,当远场激光光束不稳定时,强光点的位置发生变化,导致无法采用光阑孔捕捉到激光光强最大值,进而影响到测量精度。申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光远场光束质量PIB因子的测量装置,其特征在于:包括绕中心转轴(5)高速旋转的扫描圆盘(3)、光电探测单元、探测电路和机壳;/n探测电路包括数据采集单元、处理单元;/n扫描圆盘(3)上设置有多个取样孔(2)和一个透射孔(11);/n所述的取样孔(2)绕中心转轴(5)呈渐开线均匀间隔排布形成取样孔阵列,扫描圆盘(3)旋转时取样孔(2)实现待测量远场激光束(1)的全光斑扫描取样,所述取样孔(2)的直径相同、孔径不大于待测量激光束(1)直径的1/5;/n透射孔(11)设置在取样孔阵列的起始孔(23)和终止孔(24)之间,透射孔(11)的直径大于待测量激光束(1)直径,且透射孔(11)与中心...

【技术特征摘要】
1.一种激光远场光束质量PIB因子的测量装置,其特征在于:包括绕中心转轴(5)高速旋转的扫描圆盘(3)、光电探测单元、探测电路和机壳;
探测电路包括数据采集单元、处理单元;
扫描圆盘(3)上设置有多个取样孔(2)和一个透射孔(11);
所述的取样孔(2)绕中心转轴(5)呈渐开线均匀间隔排布形成取样孔阵列,扫描圆盘(3)旋转时取样孔(2)实现待测量远场激光束(1)的全光斑扫描取样,所述取样孔(2)的直径相同、孔径不大于待测量激光束(1)直径的1/5;
透射孔(11)设置在取样孔阵列的起始孔(23)和终止孔(24)之间,透射孔(11)的直径大于待测量激光束(1)直径,且透射孔(11)与中心转轴(5)的中心线之间的距离r透射孔=(r起始孔+r终止孔)/2;
待测量远场激光束(1)透过取样孔(2)和透射孔(11)后入射至扫描圆盘(3)另一侧的光电探测单元,并经过数据采集单元后,由处理单元根据数据采集单元采集的数据计算得到光束质量PIB因子。


2.根据权利要求1所述的激光远场光束质量PIB因子的测量装置,其特征在于:
探测电路还包括反相器和加法器;
在扫描圆盘(3)的边沿上设置有一只定位狭缝(21),在机壳上与定位狭缝(21)相对应的位置设置有红外对管(22),红外对管(22)的输出信号经过反相器反向为负信号后,与光电探测单元的输出的正信号经过加法器叠加后进入数据采集单元,由处理单元计算得到光束质量PIB因子。


3.根据权利要求2所述的激光远场光束质量PIB因子的测量装置,其特征在于:扫描圆盘(3)转动时,定位狭缝(21)到达红外对管(22)的对应位置时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨鹏翎陈绍武冯刚栾坤鹏吴勇张磊武俊杰王大辉
申请(专利权)人:西北核技术研究院
类型:发明
国别省市:陕西;61

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