[发明专利]一种大光束光功率轮廓分析仪

说明书

本发明提出了一种大光束光功率轮廓分析仪，包括基台、单模保偏光纤光源、扩束准直透镜组、光电探测器阵列和可调光阑；单模保偏光纤光源、扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑沿基台长度方向依次设置，单模保偏光纤光源安装在扩束准直透镜组上，扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑依次安装在基台上并且扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑的高度可调节。本发明能够对大光束的光功率纵向以及横向分布轮廓给与特定精度的测量：固定光电探测器阵列在导轨上的位置不动改变探测器阵列的高度可以实现光束横向功率分布的探测；沿光轴方向移动光电探测器阵列，相同的探测器单元可以实现光束纵向功率分布的探测。

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种大光束光功率轮廓分析仪。

背景技术

当利用激光进行精密控制以及精密测量的时候人们往往需要分析激光纵向以及横向的功率分布状况，需要精确控制激光的准直性。在科研领域的冷原子实验方面，需要利用激光来囚禁和冷却原子，为了稳定操控，需要将3对(每对相向传播，总共6束)相互垂直的大直径激光光束分别安排在直角坐标系的3个轴方向上，使进入光束交叉区域的原子始终感受到指向原点(或者说光束交叉中心)的力，这就要求每一对相向传播的光束在各自横截面上光功率必须是平衡的。

目前市场上用于分析激光功率轮廓的仪器大多都采用CCD或者CMOS阵列探测器，测量的动态范围小，并且能测量的光束直径绝大多数都小于1厘米。对于光束直径比较大的状况，一般采用光阑挡光取样，逐点进行功率测量的方式，不仅耗时久、效率低，而且由于激光器输出功率的抖动而导致的测量误差也比较大。对于需要进行准直的情况还需要精确校准激光束方向与探测器前后摆放位置。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种大光束光功率轮廓分析仪。

本发明提出的一种大光束光功率轮廓分析仪，包括基台、单模保偏光纤光源、扩束准直透镜组、光电探测器阵列和可调光阑；单模保偏光纤光源、扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑沿基台长度方向依次设置，单模保偏光纤光源安装在扩束准直透镜组上，扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑依次安装在基台上并且扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑的高度可调节。

优选的，基台上设有沿其长度方向设置的导轨，导轨上滑动配合安装有第一滑块、第二滑块、第三滑块，扩束准直透镜组、光电探测器阵列、可调光阑分别安装在第一滑块、第二滑块、第三滑块上。

优选的，第一滑块上安装有高度可调节的第一调节杆，第一调节杆顶端安装有俯仰旋转台，扩束准直透镜组安装在俯仰旋转台上并通过调节俯仰旋转台来调节扩束准直透镜组轴线的俯仰角和旋转角。

优选的，第一调节杆包括第一支撑杆和第一套筒，第一套筒竖直设置且其底端与第一滑块连接，第一支撑杆底端嵌装在第一套筒内且第一支撑杆嵌入第一套筒内的深度可调节，俯仰旋转台安装在第一支撑杆上。

优选的，扩束准直透镜组包括柱形筒，柱形筒内固定有两个同轴设置的透镜。

优选的，单模保偏光纤光源的输出端设有光纤耦合头，所述光纤耦合头固定在柱形筒上。

优选的，第二滑块上固定有升降台，升降台上固定有调节板，调节板顶端设有可调狭缝，可调狭缝在竖直方向的宽度可调，光电探测器阵列固定在调节板上并位于可调狭缝远离扩束准直透镜组一侧。

优选的，第三滑块上固定有高度可调节的第二调节杆，可调光阑固定在第二调节杆的顶端。

优选的，第二调节杆包括第二支撑杆和第二套筒，第二套筒竖直设置且其底端与第三滑块连接，第二支撑杆底端嵌装在第二套筒内且第二支撑杆嵌入第二套筒内的深度可调节。

优选的，可调光阑的通光孔直径可调节。