一种远距离激光光场能量均匀度测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，其特征在于，包括在光传播方向上依次设置的激光器、光路扩束系统、光路调节装置、光强衰减器、快门和CCD/CMOS感光器件。本发明专利技术的系统使远距离激光光场中光斑不同位置处的激光脉冲强度被CCD/CMOS感光区域内的各个独立像素单元捕获，CCD/CMOS通过对光场脉冲强度的积累，实现对远场激光能量均匀度的测量要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
一种远距离激光光场能量均匀度测量系统


[0001]本专利技术涉及激光
，特别是涉及一种远距离激光光场能量均匀度测量系统。

技术介绍

[0002]探究远距离激光光场能量均匀度一直是激光应用领域有待解决的关键问题，远场脉冲激光的能量分布均匀性在激光引信、激光制导、激光三维成像等领域具有重要的研究价值。
[0003]当前，研究人员通常采用M2测试仪测量近场激光光束的光束质量因子，进而得到近场范围内激光光束的能量分布特性，这种评价体制的缺陷在于利用M2测试仪对激光输出窗口附近激光光斑进行探测，仅能获得激光输出窗口附近激光光斑的能量分布特性，无法对激光传输过程中的远距离激光光场的能量均匀度进行有效测量。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，可以解决现有技术中的问题。
[0005]本专利技术提供了一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，包括在光传播方向上依次设置的激光器、光路扩束系统、光路调节装置、光强衰减器、快门和CCD/CMOS感光器件，所述快门的工作状态由快门控制电路控制，所述快门控制电路在激光脉冲开始进入CCD/CMOS感光器件时控制快门开启，在该激光脉冲全部进入CCD/CMOS感光器件时关闭，使CCD/CMOS感光器件积累到单个周期激光脉冲的全部能量。
[0006]优选地，所述光路调节装置将入射的激光脉冲透射后沿水平方向照射到光强衰减器中。
[0007]优选地，所述光路调节装置将入射的激光脉冲向相反方向反射至光强衰减器。
[0008]优选地，所述光路调节装置将入射的激光脉冲向垂直方向反射至光强衰减器。
[0009]优选地，所述快门控制电路是快速响应控制器件，或者电光转换开关。
[0010]优选地，所述的光路扩束系统是镀膜透镜组合。
[0011]优选地，所述的光强衰减器是镀膜衰减片组合。
[0012]本专利技术提供的一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，具有以下优点：
[0013]由于本专利技术包括激光器、光路扩束系统、光路调节装置、光强衰减器、快门和CCD/CMOS感光器件，使远距离激光光场中光斑不同位置处的激光脉冲强度被CCD/CMOS感光区域内的各个独立像素单元捕获，CCD/CMOS通过对光场脉冲强度的积累，实现对远场激光能量分布特性的测量要求。这种方法具有可测量远距离全光场范围内激光能量分布特性的优点，是一种新颖的、可代替常规脉冲能量探测方法的新兴技术。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例一中远距离激光光场能量均匀度测量系统的组成示意图；
[0016]图2为实施例二中远距离激光光场能量均匀度测量系统的组成示意图；
[0017]图3为实施例三中远距离激光光场能量均匀度测量系统的组成示意图。
具体实施方式
[0018]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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。
[0019]参照图1，本专利技术提供了一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，该系统包括在光传播方向上依次设置的激光器100、光路扩束系统200、光路调节装置300、光强衰减器400、快门500和CCD/CMOS感光器件600，所述快门500的工作状态由快门控制电路控制。
[0020]在实施例一中，所述激光器100发出某一波长激光脉冲光束，经过所述光路扩束系统200扩束后，经过光路调节装置300透射沿水平方向照射到CCD/CMOS感光器件600中，保证激光光场具有一定的传输距离。在CCD/CMOS感光器件600前放置光强衰减器400，避免CCD/CMOS感光器件600出现饱和效应。CCD/CMOS感光器件600的曝光时间固定且尽可能与脉冲持续时间相同，快门控制电路在激光脉冲进入CCD/CMOS感光器件600时控制快门500开启，在该激光脉冲全部进入CCD/CMOS感光器件600时关闭，使CCD/CMOS感光器件600积累到单个周期激光脉冲的全部能量，图像中任意像素点分别对应光场范围内的某一位置，从而实现对远距离激光光场能量均匀度的测量。
[0021]在实施例二中，如图2所示，所述光路调节装置300将入射的激光脉冲向相反方向反射至光强衰减器400。
[0022]在实施例三中，如图3所示，所述光路调节装置300将入射的激光脉冲向垂直方向反射至光强衰减器400。
[0023]在上述三个实施例中，所述快门控制电路可以是快速响应控制器件，或者电光转换开关。所述的CCD/CMOS感光器件600为高响应度、高灵敏度光电探测装置。所述快门500可由内部电路触发也可由外部电路触发；同时具有调节CCD/CMOS感光器件600曝光时间(自动/手动)、快门延时(自动/手动)，延时步长(自动/手动)、感光增益等基本功能。所述的快门控制电路控制快门500的快速开启与快速关闭。
[0024]所述的激光器100的输出光路经过光路扩束系统200、光路调节装置300、光强衰减器400后与CCD/CMOS感光器件600的感光区域中心轴线重合。其中，光路扩束系统200和光强衰减器400根据具体应用情况选择使用。
[0025]所述的激光器100是脉冲激光器。
[0026]所述的光路扩束系统200是镀膜透镜组合。
[0027]所述的光强衰减器400是镀膜衰减片组合。
[0028]尽管已描述了本专利技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本专利技术范围的所有变更和修改。
[0029]显然，本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动和变型在内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，其特征在于，包括在光传播方向上依次设置的激光器、光路扩束系统、光路调节装置、光强衰减器、快门和CCD/CMOS感光器件，所述快门的工作状态由快门控制电路控制，所述快门控制电路在激光脉冲开始进入CCD/CMOS感光器件时控制快门开启，在该激光脉冲全部进入CCD/CMOS感光器件时关闭，使CCD/CMOS感光器件积累到单个周期激光脉冲的全部能量。2.如权利要求1所述的一种远距离激光光场能量均匀度测量系统，其特征在于，所述光路调节装置将入射的激光透射后沿水平方向照射到光强衰减器中。3.如权利要求1所述的一种远距离激光光场能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴梦瑶，赵博欣，赵晓林，李宗哲，许洁，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：