[发明专利]一种光斑均匀度测量系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种光斑均匀度测量系统及其控制方法，通过对二维移动的移动平台的位置调节，来实现将大面积光斑性能参数的逐行扫描采集处理，由计算机计算出激光光束的光斑均匀度并显示。实现了测量大面积激光光束的光斑均匀度的目的。

技术领域

本发明涉及激光的光束参数测量技术领域，更具体地说，涉及一种光斑均匀度测量系统及其控制方法。

背景技术

激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。激光技术在军事、国防、工业、医疗等行业有着举足轻重的作用。因此，对激光性能的测量分析显得日益重要。现有的激光光束参数的测量仪，测量的激光的光束参数包括光斑形状、发散角，用于分析汇聚光斑的M²因子。光束质量及其聚焦能力是激光的一个非常重要的特征参数，通常由M²因子表征。测量激光的M²因子，实质上是测试其光斑直径与发散角的乘积与理想高斯光束衍射极限的差异。

光斑均匀度是评价激光的光束质量好坏的重要标准之一。光斑均匀度指的是光斑能量分布范围内的均匀性问题。在激光定向传输、光电对抗、激光助降等应用领域，对激光光束的光斑均匀度要求较高。例如，激光定向传能系统中，要求整个大面积光电池板上的光斑均匀度≥90％。因此，现在亟需一种测量激光光束的光斑均匀度的仪器。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种光斑均匀度测量系统及其控制方法，欲实现测量大面积激光光束的光斑均匀度的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种光斑均匀度测量系统，包括：光功率测量模块、移动平台、数据采集卡和计算机；

在所述移动平台表面安装所述光功率测量模块，所述数据采集卡分别连接所述光功率测量模块和所述计算机，

所述移动平台，用于在平面内移动；

所述光功率测量模块，用于测量接收到的光束的功率；

所述数据采集卡，用于将所述光功率测量模块测量的数据发送至所述计算机；

所述计算机，用于根据接收到的数据进行计算得到光斑均匀度并进行显示。

优选的，所述系统还包括：

可变光阑，用于控制所述光功率测量模块接收到的光束的大小。

优选的，所述系统还包括：

分别连接所述计算机和所述可变光阑的自动控制机构；

所述自动控制机构，用于根据所述计算机的光圈调节控制指令对所述可变光阑的光圈大小进行调节。

优选的，所述系统还包括：

分别连接所述计算机和所述移动平台的移动控制机构；

所述移动控制机构，用于根据所述计算机的移动控制指令，控制所述移动平台在平面内移动。

一种控制方法，基于上述光斑均匀度测量系统，所述方法包括：

控制所述移动平台在平面内移动，使得所述光功率测量模块测得待测光束范围内的多个待测子范围的各个光束功率；

所述计算机接收所述光功率测量模块测得的所有光束功率；

所述计算机从所述所有光束功率中选取最大光束功率和最小光束功率；

所述计算机根据光斑均匀度公式计算得到所述待测光束范围的光斑均匀度，所述光斑均匀度公式为：

光斑均匀度＝1-(最大光束功率-最小光束功率)/(最大光束功率+最小光束功率)。