[发明专利]全吸收高能激光能量计的复合式吸收体结构

说明书

本发明公开了一种全吸收高能激光能量计的复合式吸收体结构，包括主吸收体、接收锥、反射镜；所述主吸收体为组合式腔体，接收锥与主吸收体的开口活动连接，接收锥由两段活动连接的不同锥角的圆锥形结构组成，反射镜位于主吸收体内、与主吸收体开口相对的底部，主吸收体和接收锥之间由低热导率的连接过渡件连接；高能激光束沿与接收锥及主吸收体轴线平行的方向入射后，经接收锥内表面反射后进入主吸收体，在主吸收体内表面经多次反射后被吸收。本发明有效控制了激光能量计的整体尺寸，同时提高了能量计的抗激光损伤能力，减小了开口逸出能量损失，提高了高能激光能量计测量的准确性。

技术领域

本发明涉及高能激光光学参数测量领域，特别是涉及一种全吸收高能激光能量计的复合式吸收体结构。

背景技术

高能激光器输出能量的准确测量是评定激光器品质和激光器研制水平的一项重要指标。对高能激光能量的定量测量，如果采用衰减和取样等间接方法，衰减和取样元件在激光作用下取样比很容易发生变化，取样比的微小变化，会导致能量测量有很大误差。因此需要进行直接测量。传统的光电法、热释电法并不适用，通常采用量热法。量热法可以实现不经衰减、直接对激光能量完全吸收测量，能保证测量结果的准确性。目前国内外测量激光能量和功率的标准装置一般都建立在此方法的基础上。基于量热法原理的全吸收式激光能量计，通常是采用激光吸收体将激光能量全部吸收并转化为热量，通过测量吸收体的温度增量，来实现对入射激光能量的测量。

激光吸收体是全吸收式激光能量计的重要组成部分。吸收体的设计要保证接收口径、最高量程等技术指标要求的实现；尽可能实现激光在吸收腔内均匀辐照；有效提高吸收腔体的抗激光损伤能力；最大限度减少光的逸出损失；易于温度传感器的分布式绕制；以及降低加工难度等。

在吸收体的结构形式选择上，目前广泛使用的吸收体是以多次反射提高吸收率的圆锥腔和积分球两种形式，且为一体式结构。名称为《石墨锥形高能激光全吸收能量计设计》的文章(魏继锋等，中国激光，2015，42(2)：0208006-1-0208006-10)和名称为《积分球技术在高能激光能量测量中的应用》的文章(陆耀东等，强激光与粒子束，2000，12(s0)：106-108)中介绍的就是这两种形式。但单纯的圆锥腔由于能量积聚于锥顶易造成击穿现象，如果入射方向有偏差，也易使光束反射出锥外，这都会造成能量损失，致使测量结果不正确。而单个积分球结构中，光束能量可能会从球的开口部分逸出，为使逸出的能量尽量减少，需要加大积分球的直径，这就使激光能量计体积相对较大。

因此亟需提供一种新型的全吸收高能激光能量计的吸收体结构来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全吸收高能激光能量计的复合式吸收体结构，能够提高高能激光能量计测量的准确性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种全吸收高能激光能量计的复合式吸收体结构，包括主吸收体、接收锥、反射镜；

所述主吸收体为组合式腔体，接收锥与主吸收体的开口活动连接，接收锥由两段活动连接的不同锥角的圆锥形结构组成，反射镜位于主吸收体内、与主吸收体开口相对的底部，主吸收体和接收锥之间由低热导率的连接过渡件连接；

高能激光束沿与接收锥及主吸收体轴线平行的方向入射后，经接收锥内表面反射后进入主吸收体，在主吸收体内表面经多次反射后被吸收。

在本发明一个较佳实施例中，所述主吸收体为由圆柱形腔、前锥形端盖和后锥形端盖组成的腔体，前锥形端盖与后锥形端盖分别通过螺栓与圆柱形腔的前后端面连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述主吸收体为由两个半球腔体组合连接的球腔。

进一步的，所述主吸收体的材料为经锻打后的紫铜或铝，其内表面氧化喷砂处理。

在本发明一个较佳实施例中，所述接收锥由第一圆锥形结构和第二圆锥形结构组成，第一圆锥形结构与第二圆锥形结构之间通过螺纹连接。