[发明专利]光束取样器角度特性测量装置及方法

说明书

光束取样器角度特性测量装置及方法，装置包括按照光路依次设置的激光器、激光处理组件、取样器、激光测量组件，所述取样器和激光测量组件模块通过二维移动平台设置在转盘上，光路位于转盘圆心的正上方。本发明通过转盘改变取样器激光接收角度，在改变过程中保证光路始终经过取样器的中心，从而使得激光测量组件获得的值更加准确，从而获得更加准确的获得角度特性。

技术领域

本发明涉及激光光束取样的领域，尤其涉及光束取样器角度特性测量装置及方法。

背景技术

激光在大气等介质中传输，由于与传输介质的相互作用，实际应用中需要对输出激光特性参数进行测量，获取激光光斑尺寸、光束质量、质心漂移等参数，用于分析激光的大气传输效应和评价激光系统控制能力、跟踪瞄准能力等。在激光束测量过程中，首先需要对待测激光束进行空间取样，但现有取样技术主要缺点在于测量具有角度敏感性。

发明内容

为了解决激光入射角度改变后，取样光斑的强度值也会改变，进而引入测量不确定度的问题，本发明提供光束取样器角度特性测量装置及方法。

光束取样器角度特性测量装置，包括按照光路依次设置的激光器、激光处理组件、取样器、激光测量组件，所述取样器和激光测量组件模块通过二维移动平台设置在转盘上，光路位于转盘圆心的正上方。

使用上述的光束取样器角度特性测量装置的方法，包括以下步骤：

S1、调节取样器的第一散射面与入射激光光轴的交点在转盘圆心正上方，并调节光路；

S2、转动转盘角度，改变取样器接收角度；

S3、激光测量组件在不同角度下的测量值；

S4、汇总不同角度与对应的测量值获得曲线，得出角度特性。

本发明的优点在于：

(1)本发明通过转盘改变取样器激光接收角度，在改变过程中保证入射激光始终经过取样器的同一位置，从而使得激光测量组件获得的值更加准确，从而获得更加准确的角度特性。

(2)本发明采用两种光束取样器角度特性测量装置和对应的方法，一种是采用功率计直接测量透过取样器的激光强度；另一种是基于相机成像，将相机采集到的图像信息通过数据处理系统转化为探测单元响应值，最后得出透过取样器测量到的激光强度与激光入射角度的关系，即其角度特性。

(3)功率计直接测量法直接简便，测得是实际功率值，不需经过数据处理换算。

(4)扩束镜的作用是将入射激光扩束成均匀区域相对大的光束，因为若实验激光光斑高斯分布较为尖锐，那么在光路对准时偏移的小角度便会引起较大的测量误差。为了减小实验误差，实验中使用扩束镜将入射激光束扩成均匀区域分布相对较大的光斑，同时也可以降低人为对准、手动加持元器件的操作精度要求。

附图说明

图1为光束取样器角度特性测量装置第一种方案的系统结构图；

图2为光束取样器角度特性测量装置第二种方案的系统结构图；

图3为相机拍摄的光斑图；

图4为处理后的光斑图像；

图5光束取样器角度特性测量装置为第一种方案时对应的方法流程图；

图6光束取样器角度特性测量装置为第二种方案时对应的方法流程图。

图中标注符号的含义如下：

1-激光器 2-扩束镜 3-小孔光阑 4-取样器

5-拟探测单元靶面孔 6-功率计

7-成像屏 8-相机 9-转盘 10-数据处理系统

具体实施方式