專利名稱：高功率激光近場測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高功率激光參數(shù)測試領域，主要涉及一種高功率激光近場測試 儀。
背景技術：
對于高功率激光裝置，近場分布是指特定空間位置激光束截面上的光能量密度分 布，由于高功率激光裝置的非線性效應使得近場出現(xiàn)很強的調(diào)制，昂貴的大口徑光學元件 一般處在近場位置，破壞風險比較大，極大限制了裝置的負載能力。近場測試的目的是保證 光束準直、評估光束空間質(zhì)量、監(jiān)測激光器光學元件損傷情況，通過近場測試為高功率激光 裝置運行和維護提供依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種高功率激光近場測試儀。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是本實用新型高功率激光近場 測試儀的光路中，高功率激光束依次經(jīng)過第一透鏡、小孔濾波器、第二透鏡和衰減器，入射 到(XD。第一透鏡和第二透鏡組成大口徑縮束系統(tǒng)，縮束后的準直光通過衰減器，被測光束 經(jīng)過縮束系統(tǒng)和衰減器成象于CCD上，在第一透鏡和第二透鏡的公共焦點上設置了一小孔 濾波器。衰減器由第一固定衰減平板、第二固定衰減平板、第三固定衰減平板、第四固定衰 減平板和可變衰減片組成，第一固定衰減平板、第二固定衰減平板、第三固定衰減平板、第 四固定衰減平板和可變衰減片第一入射表面鍍不同反射率的反射膜，第二入射表面鍍減反 膜。本實用新型的有益效果是，采用高衰減倍率的固定衰減平板與可變衰減片對被測 高功率激光進行透射式大倍率衰減，可得到無畸變的近場分布。本實用新型結構簡單，調(diào)節(jié) 方便，近場測試精度高。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型高功率激光近場測試儀光路結構示意圖。圖2是本實用新型中的衰減器光學結構示意圖。圖中1.第一透鏡 2.小孔濾波器3.第二透鏡4.衰減器 5. CXD 21.第一固定衰減平板 22.第二固定衰減平板 23.第三固定衰減平板 24.第四固定衰減平板 25.可變衰減片。
具體實施方式
圖1是本實用新型高功率激光近場測試儀光路結構示意圖。如圖1所示，波長為 1. 054 μ m，光束口徑為70mmX70mm的高功率激光依次經(jīng)過第一透鏡1、小孔濾波器2、第二
3透鏡3和衰減器4，進入(XD5，第一透鏡1和第二透鏡3組成大口徑縮束系統(tǒng)，為防止環(huán)境 雜散光進入測試系統(tǒng)影響象的對比度及清晰度，在第一透鏡1和第二透鏡3公共焦點上設 置了一小孔濾波器2，縮束后的10 mmXIOmm準直光通過衰減器4，被測光束經(jīng)過縮束系統(tǒng) 和衰減器4成象于(XD5上得到近場能量分布。圖2中，衰減器4由第一固定衰減平板21、 第二固定衰減平板22、第三固定衰減平板23、第四固定衰減平板24和可變衰減片25組成， 第一固定衰減平板21、第二固定衰減平板22、第三固定衰減平板23、第四固定衰減平板24 進行大倍率衰減，可變衰減片25用于小倍率衰減。第一固定衰減平板21、第二固定衰減平 板22、第三固定衰減平板23、第四固定衰減平板24和可變衰減片25的第一入射表面按要 求鍍不同反射率的反射膜，第二入射表面鍍減反膜。通過衰減平板和可變衰減片對入射光 束進行透射衰減，采用不同的衰減平板和衰減片組合得到各種不同的衰減倍率，被測激光 經(jīng)過衰減器4的信號到CCD5的線性響應范圍內(nèi)。為保證成象關系，采用有實焦點的縮束系統(tǒng)使光束從70mmX70mm 口徑縮束到 IOmmX 10mm。由于縮束比例較大，采用由兩個透鏡構成的單透鏡縮束系統(tǒng)共軛距大，儀器結 構龐大，采用組合透鏡結構，且使組合透鏡各表面反射象均不能聚焦在其它光學元件上。對于被測的高功率激光，為使進入探測器CCD5上的信號不飽和，需要在光路中插 入高衰減倍率的衰減器4，該衰減器4應具有足夠大的衰減倍率，且衰減器4引入的波象差 盡可能小。若衰減器4置于第一透鏡1前面，需要大口徑的衰減平板，這樣將增加造價，若 放在會聚光路中，將產(chǎn)生很大的附加象差，故將衰減器4放置在縮束后的平行光中。衰減器 4由第一固定衰減平板21、第二固定衰減平板22、第三固定衰減平板23、第四固定衰減平 板24和可變衰減片25組成。第一固定衰減平板21、第二固定衰減平板22、第三固定衰減 平板23、第四固定衰減平板24用于大倍率衰減。為了減少第一固定衰減平板21、第二固定 衰減平板22、第三固定衰減平板23、第四固定衰減平板24光學表面片間光束形成的干涉， 將衰減平板呈45°放置，固定衰減平板由K9玻璃鍍膜組成，第一入射面鍍高反膜，45度放 置時反射率為99%，第二入射面鍍減反膜，45度放置時反射率小于0. 5%，固定衰減平板兩個 面的平面度為λ/10 ；固定衰減平板固定安架在各自的移動支架上，該支架可以手動或自 動移進或移出光路，并具有自動定位功能。置于固定衰減平板后的可變衰減片25用于小倍 率衰減，為便于調(diào)節(jié)，呈0°放置，可變衰減片25有六片，每片由Κ9玻璃鍍膜組成，第一入射 面鍍反射膜，反射率分別為90%，80%, 60%, 50%, 20%, 10%,第二入射面鍍減反膜，反射率小于 0.5%，可變衰減片25的兩個面的平面度為λ/10?？勺兯p片25放置于旋臂式轉(zhuǎn)盤上，該 轉(zhuǎn)盤可手動轉(zhuǎn)動，具有定位、識別功能，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤可方便地得到六個不同的衰減值，可變衰 減片25的調(diào)節(jié)方式也可通過平移實現(xiàn)六個衰減片的轉(zhuǎn)換。為避免第一固定衰減平板21、第二固定衰減平板22、第三固定衰減平板23、第四 固定衰減平板24和可變衰減片25內(nèi)發(fā)生多光束干涉，可將上述衰減平板加工成具有一定 鍥角的劈板，如鍥角為10度；衰減器筒內(nèi)壁全部涂黑，以吸收雜散光。CCD5在水平面內(nèi)可 二維可調(diào)，通過移動(XD5使被測物面成像于(XD5上，(XD5具有實時采集功能，整個儀器內(nèi) 壁采用吸收玻璃，所有擋光面涂黑色無光漆，以吸收散射光和反射光，提高CCD5采集圖象 的信噪比。
權利要求一種高功率激光近場測試儀，其特征是高功率激光光束依次經(jīng)過第一透鏡(1)、小孔濾波器(2)、第二透鏡(3)和衰減器(4)，入射到CCD(5)；第一透鏡(1)和第二透鏡(3)組成大口徑縮束系統(tǒng)，縮束后的準直光通過衰減器(4)，被測光束經(jīng)過縮束系統(tǒng)和衰減器(4)成象于CCD(5)上，在第一透鏡(1)和第二透鏡(3)的公共焦點上設置了一小孔濾波器(2)，衰減器(4)由第一固定衰減平板(21)、第二固定衰減平板(22)、第三固定衰減平板(23)、第四固定衰減平板(24)和可變衰減片(25)組成，第一固定衰減平板(21)、第二固定衰減平板(22)、第三固定衰減平板(23)、第四固定衰減平板(24)和可變衰減片(25)第一入射表面鍍不同反射率的反射膜，第二入射表面鍍減反膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的高功率激光近場測試儀器，其特征是所述的第一固定衰減 平板(21)、第二固定衰減平板(22)、第三固定衰減平板(23)、第四固定衰減平板(24)對入 射光束進行透射衰減，45度放置于光路中；每個固定衰減平板安架在各自的移動支架上。
3.根據(jù)權利要求1所述的高功率激光近場測試儀器，其特征是所述的第一固定衰減 平板(21)、第二固定衰減平板(22)、第三固定衰減平板(23)、第四固定衰減平板(24)和可 變衰減片(25)為具有鍥角的劈板。
專利摘要本實用新型提供了一種高功率激光近場測試儀。所述測試儀的光路中，高功率激光束依次經(jīng)過第一透鏡、小孔濾波器、第二透鏡和衰減器，入射到CCD。第一透鏡和第二透鏡組成大口徑縮束系統(tǒng)，縮束后的準直光通過衰減器，被測光束經(jīng)過縮束系統(tǒng)和衰減器成象于CCD上，在第一透鏡和第二透鏡的公共焦點上設置有小孔濾波器。衰減器由組合固定衰減平板和可變衰減片組成，組合固定衰減平板和可變衰減片第一入射表面鍍不同反射率的反射膜，第二入射表面鍍減反膜。采用數(shù)個固定衰減平板組合以及可變衰減片可以得到各種不同的衰減倍率，被測激光經(jīng)過衰減器的信號在CCD的線性響應范圍內(nèi)。本實用新型結構簡單，調(diào)節(jié)方便，近場測試精度高。
文檔編號G01J1/42GK201724738SQ201020143440
公開日2011年1月26日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者傅學軍, 劉華, 夏彥文, 孫志紅, 彭志濤, 徐隆波 申請人:中國工程物理研究院激光聚變研究中心