[发明专利]空间阵列式激光探测器

说明书

本发明涉及一种光辐射探测装置。

一般的激光功率探测器是由单层面吸收型靶组成，这种平面（或单层）阵列型探测器的阵列元素少，制作技术难度大，承受功率及能量低，各元素间有一定间隙。它用于功率或能量测量时往往存在测量精度与灵敏度或响应速度、响应速度与探测吸收比或光谱范围、测量范围与响应线性度或探测器体积等相互矛盾的设计要求。

本发明的目的是：1.提供一种可用于红外高功率激光测量并同时具有良好的各项技术指标的探测器，即空间型激光功率探测器;

2.提供一种可用于红外高功率激光模式、发散角、光斑直径、光点漂移及功率或能量测量的探测器及设计原理，即空间阵列型激光空域参数探测器。

本发明的技术特征是采用多个相同形状或不同形状光敏元或接收靶面，将其按测量要求，在入射光线方向或与该方向成某一角度构成的平面内分层间隔排列，使入射的激光或其它辐射功率在空间内被分割吸收。

本发明的突出优点在于可测量辐射光功率或能量的空间分布;承受功率或能量高;光敏元素可按要求任意选定;成本及制作技术难度低;各光敏元无间隔;技术指标可根据要求设计决定。本发明不仅适用于激光的探测，也可用于非相干光辐射的探测。

图面说明：

图1是空间陈列型激光功率探测器结构示意图。

图2是空间陈列型激光功率探测器环形靶面图。

图3是一维空间阵列型激光探测器结构示意图。

图4是一维空间阵列型激光探测器矩形靶面图。

图5、6是二维空间阵列型激光探测器的单元结构图。

图7是二维空间阵列型激光探测器结构正视图。

图8是二维空间阵列型激光探测器结构侧视图。

实施例一：

量热式空间型激光功率探测器结构见附图1、2，探测器是由一组直径不同相互独立的环状靶面5构成，靶面5材料可以是阳极氧化黑铝片、陶瓷片、石磨片及其它发黑金属片等材料构成。靶面5的法线与入射光线夹角要小于90℃，以保证对辐射功率的全部吸收，如上所述的一组靶面5构成了圆锥状腔体。在靶面的散热片之间设置有镜反射面6，用于反射靶面之处的漏光，保证全吸收特征。测温热电偶3贴在散热片2上（可双面贴），热电偶对数的分布根据响应均匀性要求确定，探测器是通过紧固件1固定，各靶面之间在反射面6内侧为吸收腔4。探测器如采用自然对流散热方式最大可承受1千瓦辐射功率，如采用水冷方式工作可承受万瓦辐射功率。通过测量各组热电偶输出可确定辐射功率环形分布。

实施例二：

量热式空间阵列型一维激光空域参数探测器的结构见附图3、4，探测器由一组宽度不同并相互独立的环状矩形靶面构成，靶面材料同实施例一中所述，其腔体呈v字型，测温热电偶贴在散热片2上，各片热电偶对数相等，采用水冷散热方式可提高承受功率（与实施例一相同），测量各组热电偶输出可确定辐射功率一维分布，光斑直径和光点的一维漂移和发散角。

实施例三：

二维空间阵列探测器是用一维空间阵列探测器做为单元结构，用一组这样的单元结构在另一维方向组合（非光入射方向）依次叠加起来，使每个单元结构的腔体共同组成一个新的v字型的二维空间阵列探测器腔体，其结构见图7、8。