激光器发散角及光斑形状测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种激光器发散角及光斑形状测量装置。所述测量装置中使用多个45°全反镜在二维方向上展开光路，缩短测量装置中光路两端间的直线距离，使测量装置更紧凑，测量数据更准确，并且通过使用多个45°全反镜可以同时测量激光器的任意参数，具有实时性，同时可大量节约测试时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光器
，具体涉及一种激光系统的参数测量装置，特别是激光器发散角及光斑形状测量装置，其特别适用于准分子激光器。
技术介绍
在激光器的研发及使用过程中，都需要对激光器的各种参数(输出能量、输出能量稳定性、中心波长、脉宽、线宽、发散角、光斑质量等)进行测量，从而确定激光器的工作状态及性能。传统的测量方法一般都是一次只针对一个参数进行测量，不能同时测出激光器在某一时刻几个参数的数值及相互关系。并且对于有些参数(如发散角)，其测量光路距离较长、较为复杂，增加了测量难度及测量误差，同时也造成了时间的浪费。针对传统的测量方法，本技术提出将所有的参数测量光路集成于一个装置中，合理优化各个参数测量的光路，使测量模块更紧凑，测量数据更准确。利用该参数测量装置，可以同时测量激光器的任意参数，并且所测数据具有较高的准确性、实时性，同时可大量节约测试时间。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题传统的测量方法不能同时测出激光器在某一时刻几个参数的数值及相互关系，并且对于有些参数(如发散角)，其测量光路距离较长、较为复杂，增加了测量难度及测量误差，同时也造成了时间的浪费。( 二 )技术方案为解决传统测量方法存在的上述技术问题，本技术提出的技术方案中使用多个45°全反镜在二维方向上展开光路，缩短测量装置中光路两端间的直线距离，使测量装置更紧凑，测量数据更准确，并且通过使用多个45°全反镜可以同时测量激光器的任意参数，具有实时性，同时可大量节约测试时间。一种激光器发散角及光斑形状测量装置，包括激光器1、第一衰减片2、聚焦透镜3、第二衰减片9和光束质量分析仪4，其特征在于，该装置还包括6个45°全反镜5，通过使用所述6个45°全反镜5将光路在二维方向上展开，使得激光经过聚焦透镜3到达光束质量分析仪4的传播距离为聚焦透镜3的焦距长度。同时，本技术还提出激光器参数测量装置，包括激光器1、聚焦透镜3、光束质量分析仪4，其特征在于，该测量装置还包括第一分光镜6、功率计7、4个45°全反镜5、第二分光镜10、第三分光镜11、波长计12和光电探测器8，通过使用所述4个45°全反镜5将光路在二维方向上展开，使得激光经过聚焦透镜3到达光束质量分析仪4的传播距离为聚焦透镜3的焦距长度。(三)有益效果与传统的测量技术相比，本技术提供的用于激光系统的参数测量装置可以实时测量激光器的所有参数，节约测量时间，增加参数测量数据的准确性及可对比性，并且测量装置结构紧凑，减少了有些参数测量的空间限制。附图说明图1为传统激光器发散角及光斑形状测量装置光路图。图2为本技术激光器发散角及光斑形状测量装置光路图。图3为本技术激光器参数测量装置光路图。图4为本技术激光器参数测量装置立体图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。传统的激光器发散角及光斑形状测量方法所使用的装置及光路如图1所示。所述传统的激光器发散角及光斑形状测量装置包括激光器1、第一衰减片2、聚焦透镜3、第二衰减片9和光束质量分析仪4。其原理为激光器I输出光经过第一衰减片2后再经过聚焦透镜3聚焦后再经过第二衰减片9进入在聚焦透镜3的焦点处放置的光束质量分析仪4中。使用光束质量分析仪得到光的发散角及光斑形状参数是本领域的公知技术，在此不做赘述。图1中所示距离f即为聚焦透镜3的焦距长度。在光路中放置衰减片是为了防止激光能量过高而损坏聚焦透镜及光束质量分析仪。所述传统的激光器发散角及光斑形状测量方法要求聚焦透镜的焦距大于50厘米，优选焦距为I米的聚焦透镜。这样便造成图1所示的光路过长，从而限制了其适用范围。为解决上述光路过长的技术问题，本技术对图1所示的传统测量光路进行改进，如图2所示。除激光器1、第一衰减片2、聚焦透镜3、第二衰减片9和光束质量分析仪4之外，本技术提供的激光器发散角及光斑形状测量装置中还包括6个45°全反镜5。第一个45。全反镜设置在激光器i与第一衰减片2之间，优选的，第一个45°全反镜的镜面与激光器I射出的光成45°角，并且经过第一个45°全反镜的反射光和入射光成直角，从第一个45°全反镜反射出的光垂直射入第一衰减片2。透过第一衰减片2的光经过聚焦透镜3后射入第二个45°全反镜，并依次在第二个45°全反镜、第三个45°全反镜、第四个45°全反镜、第五个45°全反镜、第六个45°全反镜之间反射，从第六个45°全反镜射出的光垂直射入第二个衰减片9，透过第二个衰减片9的光射入光束质量分析仪4。如图2所示，将图1中的光路在二维方向上展开，使得激光经过聚焦透镜3后到达光束质量分析仪4的传播距离仍为聚焦透镜3的焦距长度，优选的为I米，从而使测量光路更为紧凑。为了使得激光经过聚焦透镜3后到达光束质量分析仪4的传播距离仍为聚焦透镜3的焦距长度，后续5个45°全反镜(即第二个45°全反镜、第三个45°全反镜、第四个45°全反镜、第五个45°全反镜、第六个45°全反镜)相互之间的角度和位置关系可以有许多种设置方式，只要保证经过上述5个45°全反镜的光在聚焦透镜3和光束质量分析仪4之间的传播距离为聚焦透镜3的焦距长度即可。图2示出了所述多种设置方式中的一个实施例。参照图2所述五个45°全反镜的布置方式具体为第二个45°全反镜的镜面与聚焦透镜3的平面截面成45°角，透过所述聚焦透镜3的光射向所述第二个45°全反镜，并且经过第二个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第三个45°全反镜的镜面与所述第二个45°全反镜的镜面平行相对，使得从所述第二个45°全反镜反射出的光射入所述第三个45°全反镜，并且经过第三个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第四个45°全反镜的镜面与所述第三个45°全反镜的镜面成直角，使得从所述第三个45°全反镜反射出的光射入所述第四个45°全反镜，并且经过第四个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第五个45°全反镜的镜面与所述第四个45°全反镜的镜面平行相对，使得从所述第四个45°全反镜反射出的光射入所述第五个45°全反镜，并且经过第五个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第六个45°全反镜的镜面与所述第五个45°全反镜的镜面成直角，使得从所述第五个45°全反镜反射出的光射入所述第六个45°全反镜，并且经过第六个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第六个45°全反镜的镜面与第二衰减片9的平面方向成45°角，使得从第六个45°全反镜射出的光垂直射入第二衰减片9。本技术的激光器参数测量装置光路图如图3所示。除激光器1、聚焦透镜3、光束质量分析仪4之外，所述激光器参数测量装置还包括第一分光镜6、功率计7、4个45°全反镜5、第二分光镜10、第三分光镜11、波长计12和光电探测器8。其原理为激光器I的输出光经过第一分光镜6后大部分透射并入射到功率计7的探头上，从而可以得到激光的输出能量及能量稳定性两个参数；第一分光镜6将一小部分光反射直接进入聚焦透镜3，因为反射光的能量很低所以透镜前无需增加衰减片，反射光经过聚焦透镜3后沿图3所示的光路传播到第二分光镜10上进行分光，透射过来的透射光则直接照射到光电探测器8上，光电探测器8的输出信号可以输出给示波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器发散角及光斑形状测量装置，包括：激光器(1)、第一衰减片(2)、聚焦透镜(3)、第二衰减片(9)和光束质量分析仪(4)，其特征在于，该装置还包括6个45°全反镜(5)，通过使用所述6个45°全反镜(5)将光路在二维方向上展开，使得激光经过聚焦透镜(3)到达光束质量分析仪(4)的传播距离为聚焦透镜(3)的焦距长度。

【技术特征摘要】
1.一种激光器发散角及光斑形状测量装置，包括激光器(I)、第一衰减片(2)、聚焦透镜(3)、第二衰减片(9)和光束质量分析仪(4)，其特征在于，该装置还包括6个45°全反镜(5)，通过使用所述6个45°全反镜(5)将光路在二维方向上展开，使得激光经过聚焦透镜(3)到达光束质量分析仪(4)的传播距离为聚焦透镜(3)的焦距长度。2.如权利要求1所述的激光器发散角及光斑形状测量装置，其特征还在于，所述6个45°全反镜(5)中，第一个45°全反镜设置在激光器(I)与第一衰减片(2)之间；透过第一衰减片(2)的光经过聚焦透镜(3)后射入第二个45°全反镜，并依次在第二个45°全反镜、第三个45°全反镜、第四个45°全反镜、第五个45°全反镜、第六个45°全反镜之间反射，从第六个45°全反镜射出的光射入第二个衰减片(9)，透过第二个衰减片(9)的光射入光束质量分析仪(4)。3.如权利要求2所述的激光器发散角及光斑形状测量装置，其特征还在于，所述6个45°全反镜(5)中，第二个45°全反镜、第三个45°全反镜、第四个45°全反镜、第五个45°全反镜、第六个45°全反镜相互之间的角度和位置关系为第二个45°全反镜的镜面与聚焦透镜(3)的平面截面成45°角，透过所述聚焦透镜(3)的光射向所述第二个45°全反镜，并且经过第二个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第三个45°全反镜的镜面与所述第二个45°全反镜的镜面平行相对，使得从所述第二个45°全反镜反射出的光射入所述第三个45°全反镜，并且经过第三个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第四个45°全反镜的镜面与所述第三个45°全反镜的镜面成直角，使得从所述第三个45°全反镜反射出的光射入所述第四个45°全反镜，并且经过第四个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第五个45°全反镜的镜面与所述第四个45°全反镜的镜面平行相对，使得从所述第四个45°全反镜反射出的光射入所述第五个45°全反镜，并且经过第五个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第六个45°全反镜的镜面与所述第五个45°全反镜的镜面成直角，使得从所述第五个45°全反镜反射出的光射入所述第六个45°全反镜，并且经过第六个45°全反镜的反射光与入射光成直角；第六个45°全反镜的镜面与第二衰减片(9)的平面方向成45°角，使得从第六个45°全反镜射出的光射入第二衰减片(9)。4.如权利要求1所述的激光器发散角及光斑形状测量装置，其特征还在于，所述聚焦透镜(3)的焦距长度为I米。5.一种激光器参数测量装置，包括激光器(I)、聚焦透镜(3)、光束质量分析仪(4)，其特征在于，该测量装置还包括第一分光镜￠)、功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙鹏飞，宋兴亮，赵江山，李慧，彭卓君，鲍洋，周翊，王宇，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：实用新型
国别省市：