一種高分辨率多波長激光強(qiáng)度分布探測器及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于激光參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高分辨率多波長激光強(qiáng)度分布 探測器及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光在科研、工業(yè)、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，常常需要對(duì)激光參數(shù)例如強(qiáng)度分 布、質(zhì)屯、、均勻性等進(jìn)行測量。目前，使用最多的測量設(shè)備為陣列探測器，陣列探測器一般為 取樣衰減單元與光電轉(zhuǎn)換器件如光電管按一定規(guī)律組合排布而成，一方面，受光電管尺寸 限制，分辨率難W提高；另一方面，陣列探測器同一時(shí)刻只能測量一種波長激光，而實(shí)際應(yīng) 用中可能需要對(duì)幾種波長激光進(jìn)行同時(shí)測量，目前還沒有相關(guān)設(shè)備及報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高分辨率多波長激光強(qiáng)度分布 探測器，能夠?qū)煞N或兩種W上波長激光的強(qiáng)度分布進(jìn)行同時(shí)準(zhǔn)確測量，測量分辨率高。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高分辨率多波長激光強(qiáng)度 分布測量方法，能夠?qū)煞N或兩種W上波長激光的強(qiáng)度分布進(jìn)行同時(shí)準(zhǔn)確測量，測量分辨 率高。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種高分辨率多波長激光強(qiáng)度分布探測器，包括取樣祀面、反射鏡、窄帶濾光片、 光斑采集裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)處理裝置；所述反射鏡位于取樣祀面后方，且反射鏡的反 光面前方設(shè)置有光斑采集裝置；所述反射鏡的反射面與取樣祀面呈10?80度夾角，反射鏡 用于增加取樣祀面上光斑成像光線的光程，減小成像的視場角，且反射鏡的反射面與光斑 采集裝置呈0?60度夾角，光斑采集裝置通過反射鏡能觀察到完整的取樣祀面；所述光斑 采集裝置采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置。
[0007] 在上述技術(shù)方案中，所述取樣祀面包括底板、取樣材料和壓板，所述底板上面設(shè)置 有若干個(gè)用于安裝取樣材料的通孔，取樣材料設(shè)置在取樣祀面的底板的通孔中；壓板位于 取樣祀面的底板的上面，且壓板上面設(shè)置有若干個(gè)通孔，壓板上的通孔位置與底板上的通 孔位置一一對(duì)應(yīng)。
[000引在上述技術(shù)方案中，所述底板上通孔的底部直徑小于通孔上部的直徑。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，所述壓板上的通孔直徑小于取樣材料的直徑。
[0010] 在上述技術(shù)方案中，所屬取樣材料為乳白玻璃或漫透射陶瓷或聚四氣己締，所述 底板材料為發(fā)黑侶或鍛金銅，所述壓板材料為噴砂侶或噴砂鍛金銅。
[0011] 在上述技術(shù)方案中，所述光斑采集裝置包括鏡頭和CCD數(shù)字相機(jī)，所述鏡頭安裝 在CCD的前面；窄帶濾光片置于鏡頭前面。
[0012] 在上述技術(shù)方案中，所述光斑采集裝置數(shù)量與被測激光波長數(shù)量一致，窄帶濾光 片中屯、波長與被測激光波長一致。
[0013] 在上述技術(shù)方案中，所述反射鏡的反光面與取樣祀面呈20度夾角，反射鏡的反光 面與光斑采集裝置呈10度夾角。
[0014] 本發(fā)明中，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)用于將多個(gè)光斑采集裝置采集到的光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行交換；數(shù) 據(jù)處理裝置包括計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件，用于接收光斑采集裝置送來的光斑數(shù)據(jù)，進(jìn)行光 斑形狀崎變校正和強(qiáng)度崎變校正，并對(duì)校正后的光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，計(jì)算得到入射激 光的強(qiáng)度分布參數(shù)。
[0015] 一種高分辨率多波長激光強(qiáng)度分布測量方法，包括如下步驟：
[0016] 步驟一：通過取樣祀面上的乳白玻璃或漫透射陶瓷或聚四氣己締對(duì)入射多種波長 激光同時(shí)進(jìn)行取樣；
[0017] 步驟二：通過光斑采集裝置獲得對(duì)應(yīng)波長取樣激光的光斑數(shù)據(jù)并通過交換機(jī)發(fā)送 給數(shù)據(jù)處理裝置；
[001引步驟數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)接收的光斑數(shù)據(jù)進(jìn)行形狀崎變校正和強(qiáng)度崎變校正，得 到入射激光的強(qiáng)度分布；
[0019] 步驟四；數(shù)據(jù)處理裝置分析、處理經(jīng)過校正后的光斑數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得到入射激光 的強(qiáng)度分布參數(shù)。
[0020] 所述步驟S中：
[0021] 用尺寸大于祀面的均勻大光斑如太陽光垂直照射取樣祀面，數(shù)據(jù)采集裝置的CCD 相機(jī)采集均勻光斑的取樣光斑數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理裝置記錄下該些取樣光斑數(shù)據(jù)，并將每個(gè)探 測單元的取樣材料對(duì)應(yīng)像的像素合并為一個(gè)新的光斑輸出單元，光斑輸出單元與取樣祀面 上的探測單元一一對(duì)應(yīng)，且?guī)缀纬叽绾团挪纪耆恢?，該樣就建立起了取樣祀面上的探測 單元、CCD像素和光斑輸出單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系，完成光斑形狀崎變校正；
[0022] 計(jì)算合并后的每個(gè)光斑輸出單元內(nèi)像素灰度值的平均值，記為并求出各 單元的均勻性響應(yīng)系數(shù)八均勻光；
[0023] 根據(jù)公式Iu= k yX iy，得到光斑校正后各探測單元的強(qiáng)度值。
[0024] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是；本發(fā)明利用乳白玻璃 或漫透射陶瓷或聚四氣己締來對(duì)入射激光進(jìn)行漫透射取樣，使用多路光斑采集裝置來獲取 多種波長激光的光斑數(shù)據(jù)，使用反射鏡來減小系統(tǒng)體積，通過對(duì)激光取樣光斑進(jìn)行形狀崎 變校正和強(qiáng)度崎變校正，得到入射激光的強(qiáng)度分布。本發(fā)明可W對(duì)多種波長激光的強(qiáng)度分 布進(jìn)行同時(shí)測量，且可W實(shí)現(xiàn)高分辨率測量。
[0025] 該發(fā)明解決了激光強(qiáng)度分布測量分辨率不高的問題W及不能同時(shí)準(zhǔn)確定量測量 兩種及W上波長激光的問題，對(duì)于激光強(qiáng)度分布測量具有重要意義。
【附圖說明】
[0026] 本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
[0027] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[002引圖2是取樣祀面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 其中；1是入射激光、2是取樣祀面、3是反射鏡、4是濾光片、5是圖像采集裝置、6 是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、7是數(shù)據(jù)處理裝置、21是壓板、22是取樣材料、23是底板。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 如圖1所示，為本發(fā)明提供的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括入射激光、取樣祀面、反射 鏡、濾光片、圖像采集裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)處理裝置。所述反射鏡位于取樣祀面后方，且 反射鏡的反光面前方設(shè)置有光斑采集裝置；所述反射鏡的反射面與取樣祀面呈10?80度 夾角，反射鏡用于增加取樣祀面上光斑成像光線的光程，減小成像的視場角，且反射鏡的反 射面與光斑采集裝置呈0?60度夾角；所述光斑采集裝置采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳輸 到數(shù)據(jù)處理裝置。
[0031] 如圖2所示，取樣祀面外形為圓形或方形，包括底板、取樣材料、壓板，用于對(duì)被測 激光束進(jìn)行高分辨率漫透射取樣；底板上面布有數(shù)個(gè)用于安裝取樣材料的通孔，通孔底部 直徑小于通孔上部直徑；取樣材料安裝在取樣祀面的底板的通孔中，取樣材料的尺寸與取 樣祀面的底板的通孔尺寸匹配；壓板位于取樣祀面的底板的上面，上面布有數(shù)個(gè)通孔，通孔 位置及數(shù)量與取樣祀面的底板上的通孔對(duì)應(yīng)，壓板上的通孔尺寸小于取樣材料的尺寸。 [003引本實(shí)施例中，取樣祀面由40X40個(gè)取樣單元