CN210638810U - 一种激光束参数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光检测技术领域，公开了一种激光束参数测量装置，包括：光学衰减组件、聚焦组件、分束组件、光束分析仪、十字分划板、光电探测器以及示波器；所述光学衰减组件、所述聚焦组件以及所述分束组件依次设置在待检激光束的移动路径上；所述光束分析仪设置在所述分束组件的反射光的光路上；所述十字分划板设置在所述分束组件的折射光的光路上；所述光电探测器设置在所述十字分划板的漫反射激光的光路上，并与所述示波器相连。本实用新型提供的激光束参数测量装置能够通过一套简单的设备及元件实现对脉冲激光测距仪的激光脉宽、激光重复频率、光斑能量均匀性、光轴一致性等参数的同时测量，简化设备规模和操作效率。

Description

一种激光束参数测量装置

技术领域

本实用新型涉及激光测距仪技术领域，特别涉及一种激光束参数测量装置。

背景技术

脉冲激光测距仪的光束参数是评价激光测距仪的性能质量的重要参数。主要包括：激光波长、脉冲能量、光斑能量均匀性、束散角、脉冲宽度、脉冲重复频率以及光轴偏移角等多种。为了获得上述参数需要多种设备以及相关操作，导致测量操作较复杂，效率较低。

针对其中几种参数的测量可共用光路的特点，设计了一种可测量激光脉宽、激光重复频率、光斑能量均匀性、光轴一致性的多功能装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种激光束参数测量装置，解决现有技术中脉冲激光测距仪的多种光束参数测量所需设备多，操作复杂低效的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种激光束参数测量装置，包括：光学衰减组件、聚焦组件、分束组件、光束分析仪、十字分划板、光电探测器以及示波器；

所述光学衰减组件、所述聚焦组件以及所述分束组件依次设置在待检激光束的移动路径上；

所述光束分析仪设置在所述分束组件的反射光的光路上；

所述十字分划板设置在所述分束组件的折射光的光路上；

所述光电探测器设置在所述十字分划板的漫反射激光的光路上，并与所述示波器相连。

进一步地，所述光学衰减组件包括：衰减片。

进一步地，所述聚焦组件包括：聚焦反射片。

进一步地，所述分束组件包括：分束镜。

进一步地，所述测量装置还包括：操作平台；

所述光学衰减组件、所述聚焦组件、所述分束组件、所述光束分析仪、所述十字分划板、所述光电探测器以及所述示波器分别固定在所述操作平台上。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的激光束参数测量装置，通过光学衰减组件、聚焦组件以及分束组件对脉冲激光测距仪的激光进行衰减、聚焦而后进行分束，得到反射光和折射光；光束分析仪接收反射光，读取光斑能量分布并测出光斑能量高斯分布的符合度，从而对光斑能量均匀性进行测量；操作观瞄镜的十字中心对准十字分划板的中心，在十字分划板上打出一个激光标记，记录激光标记中心位置与分划板中心的偏移量h，聚焦反射镜焦距为f，则光轴偏移角为θ＝arctan(h/f)；通过光电探测器接收漫反射激光，通过示波器读取脉冲的半高宽，可测量激光脉宽；并通过示波器测量两临近激光脉冲的时间间隔τ，则激光重复频率f＝1/τ。本申请在搭建一套光学测量系统的前提下，实现了同时对激光脉宽、激光重复频率、光斑能量均匀性、光轴一致性进行测量，提高了测量效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的激光束参数测量装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种激光束参数测量装置，解决现有技术中脉冲激光测距仪的多种光束参数测量所需设备多，操作复杂低效的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种激光束参数测量装置，包括：光学衰减组件2、聚焦组件3、分束组件5、光束分析仪4、十字分划板6、光电探测器7以及示波器8。

所述光学衰减组件2、所述聚焦组件3以及所述分束组件4依次设置在待检激光束的移动路径上；也就是说，脉冲激光测距仪1输出的激光束通过所述光学衰减组件2进行能量衰减，避免高能损伤其它元件；而后经由所述聚焦组件3聚焦而后通过所述分束组件5分成反射光束和折射光束。

所述光束分析仪设置在所述分束组件的反射光的光路上；所述反射光束由所述光束分析仪4接收，并读取光斑能量分布并测出光斑能量高斯分布的符合度，从而得到光斑能量均匀性。

所述十字分划板设置在所述分束组件的折射光的光路上；所述折射光束投射到十字分划板6上，比对理论光板位置和实际光斑位置，获得偏移量h，并结合聚焦组件3的焦距f，基于θ＝arctan(h/f)得到光轴偏移角。

所述光电探测器设置在所述十字分划板的漫反射激光的光路上，并与所述示波器相连。光电探测器7接收漫反射激光，通过示波器8读取脉冲的半高宽，可测量激光脉宽。也可通过示波器8测量两临近激光脉冲的时间间隔τ，则激光重复频率f＝1/τ。

一般来说，所述光学衰减组件2包括：光学衰减片；也可是线性偏振片等元件。

所述聚焦组件3包括：聚焦反射片；也可是反射镜与聚焦透镜组合等元件。

所述分束组件5包括：分束镜立方体；也可是平面分束镜，也可是分束棱镜等元件。

所述测量装置还包括：操作平台；

所述光学衰减组件、所述聚焦组件、所述分束组件、所述光束分析仪、所述十字分划板、所述光电探测器以及所述示波器分别固定在所述操作平台上，从而能够以统一的平台实现各组件的位置和角度调整，保证调整的可靠性。

一般来说，为了便于调整角度，所述光学衰减片还通过第一支架固定在所述操作平台上。所述第一支架包括：第一基座，第一支杆以及第一夹具；所述第一支杆的第一端可转动地固定在所述第一基座上，所述第一夹具固定在所述第一支杆的第二端。

相类似的，所述聚焦反射片也配置有第二支架，所述第二支架固定在所述操作平台上。所述第二支架包括：第二基座，第二支杆以及第二夹具；所述第二支杆的第一端可转动地固定在所述第二基座上，所述第二夹具固定在所述第二支杆的第二端。

分束组件5配置有分束镜支座，所述分束镜支座固定在所述操作平台上。

十字分划板6也配置有第三支架，所述第三支架固定在所述操作平台上。所述第三支架包括：第三基座，第三支杆以及第三夹具；所述第三支杆的第一端可转动地固定在所述第三基座上，所述第三夹具固定在所述第三支杆的第二端。

在本实用新型的实施例中，还提供一种用于同时对1064nm波段，80mJ 脉冲激光测距仪的激光脉宽、激光重复频率、光斑能量均匀性、光轴一致性进行测量的装置。

衰减片聚焦反射镜焦距为3m，分束镜采用Thorlabs的BS044分束立方体，其工作波段为700～1200nm，衰减片采用激埃特的1064nm衰减片，光电探测器选用InGaAs光电探测器。衰减片尽量贴近于设备出光口，聚焦反射镜放置于设备前1.5m处，聚焦镜光轴与设备出射光轴倾斜30度放置，分束镜距离聚焦镜2.5m，十字分划板距离聚焦镜3m。装置可以实现对激光脉宽、激光重复频率、光斑能量均匀性、光轴一致性四个参数的测量。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的激光束参数测量装置，通过光学衰减组件、聚焦组件以及分束组件对脉冲激光测距仪的激光进行衰减、聚焦而后进行分束，得到反射光和折射光；光束分析仪接收反射光，读取光斑能量分布并测出光斑能量高斯分布的符合度，从而对光斑能量均匀性进行测量；操作观瞄镜的十字中心对准十字分划板的中心，在十字分划板上打出一个激光标记，记录激光标记中心位置与分划板中心的偏移量h，聚焦反射镜焦距为f，则光轴偏移角为θ＝arctan(h/f)；通过光电探测器接收漫反射激光，通过示波器读取脉冲的半高宽，可测量激光脉宽；并通过示波器测量两临近激光脉冲的时间间隔τ，则激光重复频率f＝1/τ。本申请在搭建一套光学测量系统的前提下，实现了同时对激光脉宽、激光重复频率、光斑能量均匀性、光轴一致性进行测量，提高了测量效率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种激光束参数测量装置，其特征在于，包括：光学衰减组件、聚焦组件、分束组件、光束分析仪、十字分划板、光电探测器以及示波器；

所述光学衰减组件、所述聚焦组件以及所述分束组件依次设置在待检激光束的移动路径上；

所述光束分析仪设置在所述分束组件的反射光的光路上；

所述十字分划板设置在所述分束组件的折射光的光路上；

所述光电探测器设置在所述十字分划板的漫反射激光的光路上，并与所述示波器相连。

2.如权利要求1所述的激光束参数测量装置，其特征在于，所述光学衰减组件包括：衰减片。

3.如权利要求1所述的激光束参数测量装置，其特征在于，所述聚焦组件包括：聚焦反射片。

4.如权利要求1所述的激光束参数测量装置，其特征在于，所述分束组件包括：分束镜。

5.如权利要求1～4任一项所述的激光束参数测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括：操作平台；

所述光学衰减组件、所述聚焦组件、所述分束组件、所述光束分析仪、所述十字分划板、所述光电探测器以及所述示波器分别固定在所述操作平台上。

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