[发明专利]有色玻璃滤光片强度与相位透过分布检测装置和方法

说明书

一种有色滤光片在其透光波段的强度和相位透过分布的光学检测装置和方法，该装置包括半导体光纤输出激光光源，由若干个口径大小不同的透镜和小孔光阑构成的准直缩束系统，有色玻璃滤光片夹持支架，两个透镜组成的成像系统，分束镜，CCD探测器，Hartmann波前传感器以及计算机组成。本发明可以实现对有色滤光片透过强度分布和相位分布同时进行检测，获取动态图像。对于强度透过分布均匀性和透射波前均具有严格要求并在高精度激光参数测量场合使用的有色滤光片来说，这种检测手段尤为重要。本发明装置结构简单，测量方法方便直观，检测结果准确，可用于有色滤光片光学加工的批量检测。

技术领域

本发明涉及一种光学检测装置，特别是一种有色玻璃滤光片强度与相位透过分布检测装置和方法。

背景技术

在高功率激光实验研究中，由于高功率激光通常具有较高的功率密度和峰值功率，在激光参数的测量中往往不能直接测量，而是通过对取样光束进行一定比例衰减后以满足检测仪器的入射参数范围。有色玻璃滤光片常在科研实验中用于对被测激取样光束进行不同程度的衰减，以适应高灵敏度仪器的输入动态范围。不同型号的有色玻璃滤光片透过波段不同，因此在衰减被测光束时，特定的有色玻璃还可以过滤非目标波段的其他自然光和杂散光，仪器往往响应带宽不局限于目标波段，所以这些杂散光会对测量结果产生干扰，而滤光片能提供衰减和过滤两个功能，因此在激光实验研究中有广泛应用。但是为了保证测量过程中不引入新的误差，需要对滤光片进行强度透过分布的检测，以确保其均匀性，另一方面，在某些场合不仅需要光强透过分布均匀还需要确保波前的调制较小，因此需要加入相位透过分布的检测，以筛选出满足实验精度需求，且强度透过和透射波前皆具有优良特征的有色玻璃滤光片。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种光学与数码传感器结合的有色玻璃滤光片的强度与相位透过分布的检测装置和方法，利用CCD和Hartmann传感器分别采集穿过待测有色滤光片光束的强度与相位分布情况，通过计算机处理数据得到可视化的测量结果，实现有色玻璃强度和相位透过情况的快速检测。

本发明的技术解决方案如下：

一种有色玻璃滤光片强度与相位透过分布检测装置，包括半导体光纤输出激光器、沿该半导体光纤输出激光器的输出光束方向同光轴依次放置的第一透镜、孔径光阑、第二透镜、第三透镜、供待测有色滤光片放置的样品支架、第四透镜、第五透镜和分束镜，在该分束镜的反射光路方向放置有CCD传感器，该分束镜的透射光路方向放置有Hartmann波前传感器，以及分别与所述的Hartmann波前传感器和CCD传感器相连的计算机。

所述的半导体光纤输出激光器的输出端口位于所述第一透镜的焦点处，输出光束经过第一透镜准直，得到大口径近理想平面波的激光光束。

所述的孔径光阑用于截取经第一透镜准直的大口径近理想平面波的激光光束的中心区域部分光束以获取更好的且强度均匀的平面波作为后续测量光源。

所述的第二透镜和第三透镜组成开普勒结构缩束系统，将光束进一步缩小到填满待测元件的口径。

所述的样品支架是可调的同轴透镜基座。

所述的第四透镜和第五透镜为成像透镜，将待测有色滤光片的像成在传感器上。

所述的分束镜对通过待测有色滤光片的光束进行分束采集，且分别用Hartmann波前传感器和CCD传感器进行强度和相位分布的检测，最后将数据传输至计算机进行处理和输出结果；

所述的有色玻璃滤光片强度与相位透过分布检测装置进行光强度和相位透过分布的检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

①将待测有色玻璃滤光片放置在样品支架上；

②开启半导体光纤输出激光器，微调光路，使计算机上显示出完整的待测有色滤光片的强度与相位透过分布；