[发明专利]一种光束质量测量方法及系统

说明书

本申请涉及一种光束质量测量方法及系统，该方法包括：将待测量的光束射入聚焦透镜进行聚焦，使聚焦后的光束射入分光镜组；分光镜组包括多个均匀设置在聚焦透镜的光轴上、且与光轴相交于分光镜的镜面中心的分光镜；由每个CCD检测从每个分光镜折射出的光束的光斑大小；根据测量光斑大小，分别控制对应的CCD沿可移动路线移动，测量光斑最小时的光斑大小；其中，可移动路线与光轴垂直，垂直为分光镜的镜面中心，CCD可移动路程等于相邻两分光镜间的距离；根据每个CCD测量出的光斑大小和对应的第一距离，拟合得到光斑大小与第一距离关系曲线；根据光斑大小与第一距离关系曲线计算当前光束质量。本申请具有测量速度快、实时性好的效果。

技术领域

本申请涉及激光技术的领域，尤其是涉及一种光束质量测量方法及系统。

背景技术

光束质量分析仪是判断激光质量好坏常用仪器，能够测量出激光光束的M2、像散等质量参数，从而根据质量参数判断激光光束质量的好坏。目前，光束质量分析仪首先需要通过一个聚焦透镜(一定焦距的凸透镜)对激光光束进行聚焦，随后通过CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)测量聚焦后不同位置处的激光光斑大小，最后通过计算得到激光的M2、像散等质量参数；在上述光束质量分析仪中，聚焦透镜和CCD都是固定的，聚焦透镜和CCD之前有一个安装在机械平移台上的延迟线，通过改变延迟线的长短改变CCD与聚焦透镜之间的距离，从而实现对聚焦透镜后不同位置处激光光斑大小的测量。

但是，通过上述光束质量分析仪测量激光光束质量时，CCD一次仅能获得一个光斑图像，需要通过改变延迟线的长度来实现对聚焦透镜后不同位置处光斑大小的测量，而延迟线长度是通过机械平移台控制的，这种机械平移台在进行精确平移时的速度有限，所以要完成聚焦后不同位置处所有激光光斑大小的测量，测量时间往往在一分钟以上，无法实现对激光光束质量的实时测量，而且在上述测量过程中激光质量也可能会发生一定的改变，致使测量存在着较大的误差。

发明内容

为了提高不同位置光束的测量速度，本申请提供了一种光束质量测量方法及系统。

第一方面，本申请提供一种光束质量测量方法，采用如下的技术方案：

一种光束质量测量方法，包括以下步骤：

将待测量的光束射入聚焦透镜进行聚焦，使聚焦后的光束射入分光镜组；其中，所述分光镜组包括多个分光镜，所述分光镜均匀设置在所述聚焦透镜的光轴上，且与所述光轴相交于所述分光镜的镜面中心，所述分光镜的镜面与所述光轴夹角成45度；

从每个所述分光镜折射出的光束分别射入对应的CCD，由每个CCD检测射入光斑大小；

根据测量光斑大小，分别控制对应的所述CCD沿可移动路线移动，测量光斑最小时的光斑大小；其中，所述可移动路线与所述光轴垂直，垂直为所述分光镜的镜面中心，并与所述CCD中线重合，所述CCD可移动路程等于相邻两所述分光镜间的距离；

根据每个所述CCD测量出的光斑大小和对应的第一距离，拟合得到光斑大小与第一距离关系曲线；其中，所述第一距离为所述CCD对应所述分光镜与所述聚焦透镜的距离；

根据光斑大小与第一距离关系曲线计算当前光束质量。

通过采用上述技术方案，能够同时测量不同位置光束，实现了不同位置光束质量的实时测量，大大减少了测量时间。

有选的，所述分光镜组包括偶数个所述分光镜，且相邻两个所述分光镜的镜面成90度角。

通过采用上述技术方案，能够对分光镜带来的光路偏移进行校正。

有选的，根据不同发散角的待测量的光束，更换对应焦距的所述聚焦透镜。

通过采用上述技术方案，能够对不同发散角的光束实现质量测量。