[发明专利]一种测量激光工作介质散射系数与吸收系数的装置

摘要

一种测量激光材料散射系数与吸收系数的装置，其由测试激光器、积分球、光电探测器、激光功率计及示波器组成；空心积分球内壁涂白色漫反射层；球壁上设入光孔、出光孔和探测孔；入光孔及出光孔位于积分球左、右侧球壁上，入光孔和出光孔中心连线为水平线且穿过球心；测试激光器和激光功率计分别置于入光孔和出光孔外侧；光电探测器位于探测孔外侧与探测孔相连；待测激光工作介质样品固定在积分球中央；测试激光器发出的测试激光从入光孔入射，并垂直入射至样品一端面，从样品另一端面及出光孔出射；利用样品的总透过率与总散射率测量值以及散射系数、吸收系数计算式，得出待测试样品的损耗系数；其精确度高，可更好表征激光工作介质的光学性能。

主权项

1.一种测量激光材料散射系数与吸收系数的装置，其包括测试激光器、积分球、光电探测器、激光功率计及示波器组成；其特征在于，所述的积分球为一支撑架固定支撑的内壁涂有白色漫反射材料层的空腔球体；该空腔球体的球壁上设有透过球壁的入光孔、出光孔和探测孔三个圆孔；所述入光孔及出光孔分别位于所述积分球左侧球壁和右侧球壁上，所述入光孔和出光孔的中心连线为水平线，并且穿过所述积分球球心；所述测试激光器和激光功率计分别置于所述入光孔外侧和出光孔外侧；所述光电探测器位于所述探测孔外侧，并与探测孔相连；待测激光工作介质由固定支撑装置固定在积分球中央；测试激光器发出的测试激光从入光孔入射，并垂直入射至待测激光工作介质一端面，从待测激光工作介质另一端面及出光孔出射；入射激光能全部通过待测激光工作介质且面积尽可能大的覆盖待测激光工作介质；由激光功率计测量入射激光功率P_i和出射激光功率P_T，则待测激光工作介质对入射激光的总透过率不放样品时，用入射激光功率P_i的脉冲激光入射积分球，由光电探测器测得脉冲信号强度为D_i；放入样品后，用入射激光功率P_i入射积分球中的积分球，由光电探测器测得功率为P_s的散射脉冲信号强度为D_s，样品总散射率S=PsPi=DsDi;]]>根据待激光工作介质散射与吸收特性关系，得出的待激光工作介质总损耗系数α、散射系数α_s与吸收系数α_a如下：α=ln(2Rb2T-(1-Rb)2+(1-Rb)4+4T2Rb2)/L---(1)]]>as=S·a1-R-T---(2)]]>a_a＝a-a_s                                            (3)式中R_b，R，L分别为待测激光工作介质端面反射率、待测激光工作介质总反射率以及待测激光工作介质长度；利用待测激光工作介质的总透过率T与总散射率S测量值以及散射系数、吸收系数计算式，则得出待测试样品的损耗系数。