强激光参量的测量方法与测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种强激光参量及光学材料非线性特性的测量方法与装置结构，该方法能够测量出超强的激光功率和能量，消除强激光测量过程中因材料的非线性光学特性和被测激光的偏振特性带来的测量误差，提高强激光功率和能量的测量能力和测量精度，并实现强激光条件下光学材料非线性特性的测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种激光参量的测量方法与测量装置，特别是指一种强激光参量的测量方法与测量装置。
技术介绍
对于现有强激光参量测量装置，探测器有面吸收的石墨材料和体吸收的灰玻璃材料。不管哪种探测器，因为直接吸收被测的激光能量，测量的范围都有一定的限制，功率或能量过高的激光会损伤探测器而导致无法测量，测量范围必须低于探测器的激光损伤阈值。此外，探测器在强光下表现出明显的非线性光学特性，也影响到测量的精度。如果采用分束的方式，分束取样器的非线性光学特性及强激光损伤阈值也会影响到测量的精度，不能准确测量强激光参量。因此，我们提出了利用具有高损伤阈值的光学反射片通过可消除光学非线性和偏振影响的组合方式，根据各光学反射片反射激光的功率能量的测量，经计算得到被测和通过本装置输出的激光参量，并同时得到光学材料的非线性光学特性测量数据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种强激光参量的测量方法与测量装置，该测量装置及材料方法具有以下优点(1)本专利技术在光路中按本方法插入光学特性一致的第一、二、三光学反射片和第一、二、三光学探测器，可以消除强激光条件下反射片的非线性光学特性和被测激光的偏振特性对取样测量的影响，并获得被测激光、透过激光功率能量以及光学材料的非线性光学特性数据。(2)本专利技术的第一、二、三光学反射片须采用具有超低吸收、高损伤阈值、高透过率的光学材料，并可将高功率高能量激光测量转变为低功率低能量激光测量。(3)本专利技术可实现激光参量的在线测量和对激光测量仪器的在线标定。(4)本专利技术可以通过进一步组合，将被测激光再次降低，实现更高激光参量的测量。本专利技术一种强激光参量的测量装置，其特征在于，其结构包括在一入射光束上依序排列有第一光学反射片、第二光学反射片、第三光学反射片，该第一、二光学反射片为正交放置，以消除反射片对激光偏振态的影响，该第三光学反射片的摆放方向与第一光学反射片相同；一第一光学探测器，该第一光学探测器位于第一光学反射片的一侧；一第二光学探测器，该第二光学探测器位于第二光学反射片的一侧；一第三光学探测器，该第三光学探测器位于第三光学反射片的一侧；该第一、二、三光学探测器分别垂直接收该第一、二、三光学反射片反射的激光信号。其中该第一光学反射片的法线与入射光束方向成30°-60°放置。其中该第一、二、三光学反射片采用相同的材料及加工工艺制成，具有相同的光学特性。其中该第二光学反射片的一侧以30°-60°放置有一第五光学反射片。其中第一、三光学反射片的一侧以30°-60°放置有一第四、六光学反射片。本专利技术一种强激光参量的测量装置，其特征在于，其结构包括在一入射光束上依序排列有第一组光学反射片组、第二组光学反射片组、第三组光学反射片组，第一组光学反射片组包括第一、四光学反射片，第二组光学反射片组包括第二、五光学反射片，第三组光学反射片组包括第三、六光学反射片，每一组光学反射片为正交放置；该第一、二组光学反射片组中的第一、二光学反射片的为正交放置，以消除反射片对激光偏振态的影响，该第三组光学反射片组的摆放方向与第一组光学反射片组相同；一第一光学探测器，该第一光学探测器位于第一组光学反射片组的一侧；一第二光学探测器，该第二光学探测器位于第二组光学反射片组的一侧；一第三光学探测器，该第三光学探测器位于第三组光学反射片组的一侧；该第一、二、三光学探测器分别垂直接收该第一、二、三组光学反射片组反射的激光信号。其中第一组光学反射片组中的第一光学反射片的法线与入射光束方向成30°-60°放置。其中该第一、二、三、四、五、六光学反射片采用相同的材料及加工工艺制成，具有相同的光学特性。本专利技术一种强激光参量的测量方法，其是采用权利要求1所述的测量装置，其特征在于，包括如下步骤 (1)沿入射光路注入强激光P；(2)通过各光学反射片将强激光反射为弱光信号；(3)读取各探测器上的参数；(4)根据各探测器读出的参数计算出入射和出射强激光的参数。其中计算入射强激光的参数的公式为P=P1·(P1+P3)P1-P5]]>其中计算出射强激光的参数的公式为P6=P5·(P3+P5)P1-P5]]>其中计算第一、三光学反射片的反射率公式为R1=R3=P1-P5P1+P3=R]]>其中计算第二光学反射片的反射率公式为R2=P3·(P1-P5)P1·(P3-P5)]]>该公式中P1、P3、P5分别为各探测器读出的读数。附图说明为进一步说明本专利技术的具体
技术实现思路
，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中图1是本专利技术第一实施例的测量装置的光路结构示意图； 图2是本专利技术第二实施例的测量装置的光路结构示意图；图3是本专利技术激光在光学反射片多次透射光路示意图。具体实施例方式请参阅图1所示，为本专利技术的第一实施例，本专利技术一种强激光参量的测量装置，其结构包括在一入射光束上依序排列有第一光学反射片10、第二光学反射片11、第三光学反射片12，该第一、二光学反射片10、11为正交放置，以消除反射片对激光偏振态的影响，该第三光学反射片12的摆放方向与第一光学反射片10相同；该第一光学反射片10的法线与入射光束方向成30°-60°放置；该第一、二、三光学反射片10、11、12采用相同的材料及加工工艺制成，具有相同的光学特性；一第一光学探测器20，该第一光学探测器20位于第一光学反射片10的一侧；一第二光学探测器21，该第二光学探测器21位于第二光学反射片11的一侧；一第三光学探测器22，该第三光学探测器22位于第三光学反射片12的一侧；该第一、二、三光学探测器20、21、22分别垂直接收该第一、二、三光学反射片10、11、12反射的激光信号。其中该第二光学反射片11的一侧还可以以30°-60°放置有一第五光学反射片14，最佳为以45°放置。其中该第一、三光学反射片10、12的一侧以30°-60°放置有一第四、六光学反射片13、15，最佳为以45°放置。请参阅图2，为本专利技术的第二实施例，本专利技术一种强激光参量的测量装置，其结构包括在一入射光束上依序排列有第一组光学反射片组100、第二组光学反射片组101、第三组光学反射片组102，第一组光学反射片组100包括第一、四光学反射片10、13，该第一组光学反射片组100中的第一光学反射片10的法线与入射光束方向成30°-60°放置，第二组光学反射片组101包括第二、五光学反射片11、14，第三组光学反射片组102包括第三、六光学反射片12、15，每一组光学反射片组为正交放置；该第一、二组光学反射片组100、101中的第一、二光学反射片的10、11为正交放置，以消除反射片对激光偏振态的影响，该第三组光学反射片组102的摆放方向与第一组光学反射片组100相同；一第一光学探测器20，该第一光学探测器20位于第一组光学反射片组100的一侧； 一第二光学探测器21，该第二光学探测器21位于第二组光学反射片组101的一侧；以及一第三光学探测器22，该第三光学探测器22位于第三组光学反射片组102的一侧；该第一、二、三光学探测器20、21、22分别垂直接收该第一、二、三组光学反射片组100、101、102反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强激光参量的测量装置，其特征在于，其结构包括：在一入射光束上依序排列有第一光学反射片、第二光学反射片、第三光学反射片，该第一、二光学反射片为正交放置，以消除反射片对激光偏振态的影响，该第三光学反射片的摆放方向与第一光学反射片相同 ；一第一光学探测器，该第一光学探测器位于第一光学反射片的一侧；一第二光学探测器，该第二光学探测器位于第二光学反射片的一侧；一第三光学探测器，该第三光学探测器位于第三光学反射片的一侧；该第一、二、三光学探测器分 别垂直接收该第一、二、三光学反射片反射的激光信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于靖，邓玉强，李健，徐涛，熊利民，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]