[发明专利]一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统

说明书

本发明涉及激光领域，特别是一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是，至少包括：入射待测激光器、控制激光器(2)、吸能介质（3）、采样装置（11）、成像透镜（6）、CCD快速相机（7）、光学平移台（8）、光电倍增管（9）、图像采集及控制系统（10）；入射待测激光器（1）通过采样装置（11）的入射待测激光路经成像透镜（6）到CCD快速相机（7），控制激光器（2）通过采样装置（11）的控制激光器光路经光电倍增管（9）到图像采集及控制系统（10）。它提供了一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统，以便能在检测光束质量和能量时，不影响光束质量,实现高质量的连续激光光束质量因子的采样测量。

技术领域

本发明涉及激光领域，特别是一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统。

背景技术

高能强激光因其高能量密度和高功率密度，目前在科技、军事、工业领域有着重要的应用价值，其作用效果主要取决于作用于目标上的功率密度，而目标上的功率密度不仅取决于激光器输出功率，还和输出激光的光束质量有关。光束质量和光束传输特性是激光光学研究的一个重要领域，其可以为光学系统设计、光束传输变换和光束质量控制提供理论依据；其中利用CCD进行直接测量是测量高能强激光光束质量因子的重要方法。

受限于测量仪器的动态响应范围以及光学元件的损伤阈值，激光必须经过一系列衰减将能量降至合适的范围。常用的衰减方式为利用衰减片组成的衰减系统，衰减系统由反射式衰减片和透射式衰减片组成，其涉及到对光学系统光路的改变，整个装置的设计会引入像差；同时受制于机械定位装置的精度影响，加入光学元件会增加整个测量系统的不确定度进而影响精度。

同时，引入衰减装置后，会导致光强分布的大量高阶分量被滤波，无法得到完整的光强分布和准确的光斑尺寸；衰减后杂散光在检测系统中的比例提高，加上CCD本底灰度和噪声干扰，会对成像质量产生较大影响。如何对高能激光进行高保真的衰减并抑制杂散光的影响，是高能强激光测量系统中的一大问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统，以便能在检测光束质量和能量时，不影响光束质量,实现高质量的连续激光光束质量因子的采样测量。

本发明的目的是这样实现的：一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统，其特征是，至少包括：入射待测激光器、控制激光器(2)、吸能介质（3）、采样装置（11）、成像透镜（6）、CCD快速相机（7）、光学平移台（8）、光电倍增管（9）、图像采集及控制系统（10）；入射待测激光器（1）通过采样装置（11）的入射待测激光路经成像透镜（6）到CCD快速相机（7），控制激光器（2）通过采样装置（11）的控制激光器光路经光电倍增管（9）到图像采集及控制系统（10）；采样装置是一个随时间开闭的光开关，随着其开闭，入射待测激光器（1）输出光被截断为一束长脉冲激光进入CCD快速相机（7）；所述的控制激光器（2）、光电倍增管（9）、图像采集及控制系统（10）用于提供CCD快速相机（7）快门控制信号，也就是CCD快速相机（7）的开闭信号，CCD快速相机（7）获取开启时，CCD快速相机（7）的快门打开；图像采集及控制系统（10）分别连接和CCD快速相机（7）和光电倍增管（9）；入射待测激光器（1）和透射式斩光器（4）一侧放置有吸能介质（3），CCD快速相机（7）固定在光学平移台（8）上；所述的成像透镜（6）的中心位于入射待测激光器(1)的光路上，焦点位于CCD快速相机（7）的像平面上。