一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置，属于光电技术领域。在激光工作物质一端放置分划板，另一端放置内调焦平行光管。当激光工作物质未进行泵浦时，利用内调焦平行光管对分划板成像，记录此时内调焦平行光管的焦距f1；当激光工作物质进行泵浦时，对内调焦平行光管进行调焦，再次对分划板成像，记录此时内调焦平行光管的焦距f2。根据泵浦前后内调焦平行光管的焦距差和分划板距离激光工作物质中心的距离，就可以由成像公式，计算得到激光工作物质的热焦距。本发明专利技术利用内调焦平行光管的调焦特性进行热焦距测量，结构简单、操作方便，可以适用于各种工作物质热焦距的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置
本专利技术属于光电
，涉及一种激光器中工作物质热焦距测量装置，特别涉及一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置。
技术介绍
大功率激光器工作时，激光工作物质由于散热不均匀，往往会形成热透镜效应，从而降低了激光器的输出功率和光束质量。因此，需要设计各种措施对激光工作物质的热效应进行补偿，但前提是需要精确测量激光工作物质的热焦距。以往的热焦距测量方法，如探测光束法需要精确测量探测光束经过激光工作物质后的光斑变化；非稳平平腔法需要不断改变腔镜的位置，测试步骤较多，调试烦琐。因此，需要设计一种结构简单、操作方便的热焦距测量装置，为大功率激光器设计提供准确的热焦距数值输入。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置。技术方案一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置，其特征在于：在激光工作物质一端放置分划板，另一端放置可显示焦距数值的内调焦平行光管；分划板距离激光工作物质中心的距离为L1；调节内调焦平行光管的焦距，对放置在激光工作物质另一端的分划板成像；泵浦源不工作时，记录对分划板成像清晰时的内调焦平行光管的焦距为f1；启动泵浦源开始工作，对内调焦平行光管进行调焦，再次对分划板成像，记录此时内调焦平行光管的焦距为f2；记泵浦源工作前后内调焦平行光管的焦距调节距离为Δx＝f2-f1；记激光工作物质的热透镜焦距为f；根据几何光学成像原理，即可得到Δx与f和L1之间的关系，从而结算得到激光工作物质的热焦距f。本专利技术技术方案更进一步的说：所述的激光工作物质可以是圆形激光棒、方形激光棒、平行四边形激光板条和梯形激光板条。本专利技术技术方案更进一步的说：所述的分划板可以是十字分划板和星形分划板。本专利技术技术方案更进一步的说：所述的内调焦平行光管，可以是手动调焦和电动调焦。本专利技术技术方案更进一步的说：所述的泵浦源可以是氙灯、氪灯和半导体激光器阵列。有益效果本专利技术提出的一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置，结构简单，操作方便，只需要一个分划板和内调焦平行光管，即可得到激光工作物质的热焦距，不仅可以测径向热焦距，也可以测正交方向的热焦距。附图说明图1是本专利技术热焦距测量装置结构图，其中：1——分划板，2——激光工作物质，3——泵浦源，4——内调焦平行光管。图2是测量热焦距的光路图，其中：5——热透镜，A0——分划板位置，A1——A0经激光工作物质成像后的位置；A2——A0经过激光工作物质前半部分成像后的位置；A3——A0依次经过激光工作物质前半部分和热透镜成像后的位置；A4——A0依次经过激光工作物质前半部分、热透镜和激光工作物质后半部分成像后的位置。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：本专利技术涉及的一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置，利用内调焦平行光管分别对泵浦源未工作和工作时放置于激光工作物质另一端的分划板成像，通过几何成像关系计算得到激光工作物质的热焦距。具体实施方式如下：1，在激光工作物质2一端放置分划板1，另一端放置可显示焦距数值的内调焦平行光管4。2，分划板1距离激光工作物质2中心的距离为L1。3，调节内调焦平行光管4的焦距，对放置在激光工作物质另一端的分划板1成像。4，泵浦源3不工作时，记录对分划板1成像清晰时的内调焦平行光管4的焦距为f1。5，启动泵浦源3开始工作，对内调焦平行光管4进行调焦，再次对分划板1成像，记录此时内调焦平行光管4的焦距为f2。6，记泵浦源3工作前后内调焦平行光管4的焦距调节距离为Δx＝f2-f1。记热透镜5焦距为f。7，由图2中的几何光学成像关系，可以得到下列关系：A2与A0的距离为：d(1-1/n)/2，其中n为激光工作物质2的折射率，d为激光工作物质2的长度；A1与内调焦平行光管4的距离为：f1；A1与A0的距离为：d(1-1/n)；A3与A4的距离为：d(1-1/n)/2；A4与内调焦平行光管(4)的距离为：f2。8，由图2中A2与A3是关于热透镜5的共轭点可以得到下列关系式：1/[L1-d(1-1/n)/2]-1/[L1-d(1-1/n)/2+Δx]＝1/f。因此，可以得到热焦距计算公式：f＝[L1-d(1-1/n)/2]·[L1-d(1-1/n)/2+Δx]/Δx上述的激光工作物质可以是圆形激光棒、方形激光棒、平行四边形激光板条和梯形激光板条。上述的分划板可以是十字分划板和星形分划板。上述的内调焦平行光管，可以是手动调焦和电动调焦。上述的泵浦源可以是氙灯、氪灯和半导体激光器阵列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置，其特征在于：在激光工作物质一端放置分划板，另一端放置可显示焦距数值的内调焦平行光管；分划板距离激光工作物质中心的距离为L1；调节内调焦平行光管的焦距，对放置在激光工作物质另一端的分划板成像；泵浦源不工作时，记录对分划板成像清晰时的内调焦平行光管的焦距为f1；启动泵浦源开始工作，对内调焦平行光管进行调焦，再次对分划板成像，记录此时内调焦平行光管的焦距为f2；记泵浦源工作前后内调焦平行光管的焦距调节距离为Δx＝f2-f1；记激光工作物质的热透镜焦距为f；根据几何光学成像原理，即可得到Δx与f和L1之间的关系，从而结算得到激光工作物质的热焦距f。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于内调焦平行光管的热焦距测量装置，其特征在于：在激光工作物质一端放置分划板，另一端放置可显示焦距数值的内调焦平行光管；分划板距离激光工作物质中心的距离为L1；调节内调焦平行光管的焦距，对放置在激光工作物质另一端的分划板成像；泵浦源不工作时，记录对分划板成像清晰时的内调焦平行光管的焦距为f1；启动泵浦源开始工作，对内调焦平行光管进行调焦，再次对分划板成像，记录此时内调焦平行光管的焦距为f2；记泵浦源工作前后内调焦平行光管的焦距调节距离为Δx＝f2-f1；记激光工作物质的热透镜焦距为f；根据几何光学成像原理，即可得到Δx与f和L1之间的关系，从而结算得到激光工作物质的热焦距f。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，郝培育，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41