[发明专利]基于光电探测器和CCD相机的光纤激光光束质量测量方法

摘要

本发明涉及一种基于光电探测器和CCD相机的光纤激光光束质量测量方法。首先将被测光束的光轴调水平，在光路中放入分光镜，将被测光束分成两部分，分别用于测量光束的近场与远场。通过对被测光束近场、远场的测量及相关数据分析，即可计算得出光束近场宽度和远场宽度，进而计算得出相应方向上的光束质量Mx2和My2。从理论上推导出了基于光束的近场和远场光强分布的M 2因子表达式，解决了M 2因子测量仪难以评价大尺寸光纤激光光束质量的缺陷。基于光电探测器和CCD相机的光纤激光光束质量测量方法适用于含有少量高阶模式的光纤激光光束质量测量以及适用于部分截断的光纤激光光束质量测量。

主权项

1.基于光电探测器和CCD相机的光纤激光光束质量测量方法，利用M2因子测量仪评价大尺寸光纤激光光束质量，对被测光束进行光束质量测量，搭建测量光路，其特征在于，首先将被测光束(1)的光轴调水平，在光路中放入分光镜(2)，将被测光束分成反射光束(3)及透射光束(4)两部分，分别用于测量光束的近场与远场，对于光束近场的测量，利用放置于带有螺旋测微器的三维调节台(5)上的光电探测器(6)进行测量，对于光束远场的测量，采用聚焦透镜(8)将透射光束(4)聚焦到透镜焦点位置处，即光束远场，并用CCD相机(9)对聚焦光斑成像，通过电脑(10)对成像光斑进行显示和数据采集，通过对被测光束近场、远场的测量及数据分析，即计算得出光束近场宽度ω_x和ω_y，远场宽度ω_x‑far和ω_y‑far，进而计算得出相应方向上的光束质量和所述光电探测器(6)将探测到的光强信息转换成电压信息，通过示波器(7)实时显示出来，光电探测器(6)对同一波长的光的响应是线性的，因此示波器(7)显示的电压值等效为光强值，通过调节带有螺旋测微器的三维调节台(5)的X方向上的螺旋测微器，将光电探测器放置于被测光束沿通过光束中心的X方向的不同位置，进而测量得到不同位置的光强对应的电压值，取点间隔保持固定，取点个数保证最小光强值小于最大光强值的10％，对多点测量得到的电压值做高斯函数拟合，根据拟合函数得出光束近场宽度ωx，Y方向的测量步骤与X方向相同。