[发明专利]一种激光光束质量因子测量方法

摘要

本发明涉及一种激光光束质量因子测量方法，该方法采用电机驱动的导轨滑台实现测量刀口的移动控制，将莫尔条纹测距原理应用在激光光束质量的测量当中，通过光电池组的反馈电流获得刀口的移动距离；并通过光栅对结构，以及莫尔条纹细分技术对刀口的移动位移进行精密测量，其激光光斑测量精度最优可达1nm量级；同时，也将光斑宽度的测量范围精细到μm量级，解决了极细型激光光斑宽度的自动测量问题。本发明具有快速、自动化测量的优点，同时保证测量结果具有很好可重复性。该方法避免了传统机械结构加工误差在自动测量过程中带来的影响。

主权项

1.一种激光光束质量因子测量方法，其特征是：至少包括一个被测量的激光器（1），激光器（1）通过光学单元（2）将激光器（1）的输出光分成两束，光学单元（2）分出的第一束平行光束照射在功率探测器（4‑1）；光学单元（2）分出的第二束平行光束照射在标尺光栅（3‑6）和指示光栅（3‑7）构成的莫尔条纹产生器输入面上，莫尔条纹产生器输出端有光电检测单元，指示光栅（3‑7）固定在机械扫描器上；在机械扫描器（3）上安装有刀口（3‑5）；机械扫描器在控制单元控制下带动指示光栅（3‑7）和刀口（3‑5）同步移动；使刀口（3‑5）的边沿开始部分遮拦功率探测器（4‑1）接收光窗口，功率探测器（4‑1）获得的激光输出功率将逐渐减小或逐渐变大，当功率探测器（4‑1）测量激光输出功率达到最大功率的86%时，光电检测单元通过检测莫尔条纹产生器的莫尔条纹获得刀口（3‑5）移动的初始位置；随着刀口（3‑5）继续移动，当功率探测器（4‑1）测量激光输出功率达到最大功率的14%时，光电检测单元获得刀口（3‑5）移动的结束位置；控制处理单元依据初始位置、结束位置及光电检测单元检测的莫尔条纹数，得到激光器（1）在不同位置的光斑宽度，通过不同位置的宽度获得光束质量因子、远场光束发散角、束腰位置、束腰宽度的数值。