[发明专利]一种宽光谱激光束散角测量系统

摘要

本发明涉及一种宽光谱激光束散角测量系统，属于光电测量技术领域。该系统中可见光CCD相机和近红外CCD相机采集各自光谱响应范围内的激光光斑图像，并将采集到的图像传输到数据处理终端。数据处理终端对激光光斑图像进行计算处理，输出入射激光的水平方向和垂直方向远场束散角。可实现400nm-1700nm光谱范围内任意波长激光束散角的测量，测量范围为0.1mrad-5mrad，测量精度可达0.02mrad。

主权项

一种宽光谱激光束散角测量系统，该系统由被测激光器(1)、激光成像光学系统(2)、定比衰减片组件(3)、可见光波段激光束散角测量组件(4)、近红外波段激光束散角测量组件(5)和数据处理终端(6)组成；其中，激光成像光学系统(2)在不同波长处的焦距利用ZEMAX计算得到；定比衰减片组件(3)由四组衰减倍率分别为10dB、20dB、30dB和40dB的衰减片组成，设置于激光成像光学系统(2)和第一分光棱镜(41)之间；可见光波段激光束散角测量组件(4)由第一分光棱镜(41)、第一连续衰减器(42)和可见光CCD相机(43)组成，可见光CCD相机(43)光谱响应范围为400nm‑1000nm；近红外波段激光束散角测量组件(5)由第二分光棱镜(51)、第二连续衰减器(52)和近红外CCD相机(53)组成，近红外CCD相机(53)的光谱响应范围为1000nm‑1700nm；数据处理终端(6)是安装有可见光CCD相机图像采集软件、近红外CCD相机图像采集软件和束散角测量软件的计算机；该系统工作过程如下：系统工作时，调节光学调整架使被测激光器(1)发出的光束沿激光成像光学系统(2)的光轴入射，保证激光束入射在可见光CCD相机(43)和近红外CCD相机(53)的像面中心；根据被测激光器(1)发出的激光的波长选择可见光波段激光束散角测量组件(4)或近红外波段激光束散角测量组件(5)工作；当选择可见光波段激光束散角测量组件(4)工作时，调整定比衰减片组件(3)和第一连续衰减器(42)，使入射激光强度处于可见光CCD相机(43)的响应范围之内，保证可见光CCD相机(43)能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像；当选择近红外波段激光束散角测量组件(5)工作时，调整定比衰减片组件(3)和第二连续衰减器(52)，使入射激光强度处于近红外CCD相机(53)的响应范围之内，保证近红外CCD相机(53)能拍摄到没有饱和像素的激光光斑图像；可见光CCD相机(43)或近红外CCD相机(53)将采集的激光光斑图像传输给数据处理终端(6)；数据处理终端(6)通过对激光光斑的二阶矩计算获得入射激光的水平方向和垂直方向的远场束散角。