一種激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙譜段激光在線監(jiān)測與調(diào)試系統(tǒng)的研宄，主要用于各類激光器光學(xué)系統(tǒng)的檢測、調(diào)試，尤其是高功率激光器光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)、檢測階段的應(yīng)用。通過激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)可驗(yàn)證某型大功率激光器光學(xué)系統(tǒng)裝配是否滿足使用要求。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著高功率激光技術(shù)的發(fā)展，對激光器光學(xué)系統(tǒng)的裝配技術(shù)要求越來越高，尤其是多譜段激光器光學(xué)系統(tǒng)的裝配更為困難。如激光器對于不同譜段要有優(yōu)良的成像質(zhì)量，而激光器光學(xué)系統(tǒng)的多譜段調(diào)校又很難在線監(jiān)測，因此，急需針對該類多譜段激光器開發(fā)、建立一套激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，來保證該激光器最終的裝配達(dá)到使用要求。
[0003]由于該類激光器光學(xué)系統(tǒng)(激光器光腔)比較特殊，能同時(shí)適應(yīng)雙波段的激光發(fā)射，且激光器光腔能將入射的準(zhǔn)直光原路返回，返回后不改變?nèi)肷涔獾奶匦浴＝橛谠擃惣す馄鞯奶厥庑?，提出一種新型激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)來保證該類激光器裝配過程中能快速裝調(diào)光學(xué)系統(tǒng)。
[0004]目前，針對這類激光器的研制中，常見的激光器光學(xué)系統(tǒng)監(jiān)測裝置都存在波段范圍窄，測量系統(tǒng)無法在可見光波段對被測激光器光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)，而近紅外波段的光又無法實(shí)現(xiàn)與被測激光器光學(xué)系統(tǒng)的光路對準(zhǔn)(本發(fā)明采用的激光器光學(xué)系統(tǒng)主要工作波段為1064nm，這種波長的光對于人眼來說是無法響應(yīng)的)，因此，在裝調(diào)這種激光器時(shí)常常由于光譜不能被人眼識(shí)別而造成最終的光束質(zhì)量難以評價(jià)。
[0005]所以我們結(jié)合目前經(jīng)典的激光光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)測量原理，采用一種消色差式共光路的方法來研宄這種激光器光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評價(jià)問題。另外，需要研宄一種能快速診斷激光器光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)場與近場特性的設(shè)備，而這在以往的測量裝置中都不具有這樣的能力。因此，綜上所述，為了解決這類激光器光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)與檢測的問題，需要研宄一種雙波段激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)來輔助這類激光器的裝配。
[0006]由于激光器光路系統(tǒng)較為特殊，設(shè)計(jì)時(shí)首先將激光器光學(xué)腔設(shè)計(jì)成雙波段消色差式結(jié)構(gòu)，同時(shí)激光器光學(xué)腔具有入射光沿原路返回的特性，即一束準(zhǔn)直光對著激光器光學(xué)系統(tǒng)照射，則入射光會(huì)沿光軸原路返回，才以準(zhǔn)直光的形式射出激光器光學(xué)系統(tǒng)。因此，利用激光器光學(xué)系統(tǒng)的這種特性，結(jié)合激光器光學(xué)系統(tǒng)測量原理，提出了一種雙波段激光器在線監(jiān)測裝置及測量方法，可有效的在線評價(jià)激光器光學(xué)系統(tǒng)的裝配質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有的雙譜段激光器在裝調(diào)與檢測時(shí)存在光束質(zhì)量難以評價(jià)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法來保證激光器能在線快速診斷其裝調(diào)質(zhì)量是否滿足使用要求。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
[0009]一種激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括沿光路設(shè)置的主擴(kuò)束系統(tǒng)I和第一半透半反射鏡2，所述第一半透半反射鏡2的透射光路上設(shè)置有第一探測器3，所述第一半透半反射鏡2的反射光路上設(shè)置有第二半透半反射鏡5，
[0010]所述第二半透半反射鏡5的一個(gè)透射光路上依次設(shè)置有聚焦鏡14、第二反射鏡15、第二探測器16，所述第二半透半反射鏡5的另一個(gè)透射光路上設(shè)置有角反射鏡4，所述第二半透半反射鏡5的反射光路上設(shè)置有第三半透半反射鏡6 ;
[0011 ] 所述第三半透半反射鏡6的反射光路上依次設(shè)置有第一擴(kuò)束器7、第一隔離器8和檢測激光器9，所述第三半透半反射鏡6的透射光路上依次設(shè)置有第一反射鏡13、第二擴(kuò)束器12、第二隔離器11和調(diào)試激光器10，所述主擴(kuò)束系統(tǒng)I的入射窗口與被測激光器的光腔17相對。
[0012]上述主擴(kuò)束系統(tǒng)I的放大倍數(shù)由被測激光器的光腔17的口徑和第一探測器3的尺寸確定。
[0013]上述檢測激光器9為635nm激光器，所述調(diào)試激光器10為1064nm激光器。
[0014]上述主擴(kuò)束系統(tǒng)I的放大倍數(shù)為10倍。
[0015]本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，首次利用雙激光器檢測法定量的評價(jià)了激光器光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)的成像質(zhì)量，解決了這種大功率激光器裝調(diào)階段無法實(shí)時(shí)監(jiān)測裝配精度是否滿足設(shè)計(jì)要求的難題。
[0017]2、本發(fā)明激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)典的伽利略望遠(yuǎn)系統(tǒng)原理，提出了一種消色差式擴(kuò)束裝置，將不同波段的兩種激光光路耦合到主擴(kuò)束系統(tǒng)中，可定性的通過可見光的手段對被測激光器光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，然后將初調(diào)好的激光器光學(xué)系統(tǒng)用紅外光對其定量測試。
[0018]3、本發(fā)明激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，首次采用激光擴(kuò)束、分光、共光路的手段將被測激光器光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)場、近場光學(xué)特性進(jìn)行測試，為激光器光學(xué)系統(tǒng)的快速定量評價(jià)提供了技術(shù)支撐。
[0019]4、本發(fā)明激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，首次利用遠(yuǎn)場星點(diǎn)像來監(jiān)測兩路光光軸的一致性，其光軸測試精度可達(dá)3"。
[0020]5、本發(fā)明激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)，不僅可應(yīng)用于該類型激光器光學(xué)系統(tǒng)的在線監(jiān)測、調(diào)試，還可以已應(yīng)用于其他光學(xué)系統(tǒng)MTF和系統(tǒng)波前的測試，有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0021]圖1為激光在線監(jiān)測系統(tǒng)原理圖。
[0022]其中附圖標(biāo)記為:1-主擴(kuò)束系統(tǒng)，2-第一半透半反射鏡，3-第一探測器，4-角反射器，5-第二半透半反射鏡，6-第三半透半反射鏡，7-第一擴(kuò)束器，8-第一隔離器，9-檢測激光器，10-調(diào)試激光器，11-第二隔離器，12-第二擴(kuò)束器，13-第一反射鏡，14-聚焦鏡，15-第二反射鏡，16-第二探測器，17-被測激光器的光腔。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明提出了一種10倍大擴(kuò)束比、消色差激光擴(kuò)束系統(tǒng)，利用兩路平行激光通過同一路擴(kuò)束系統(tǒng)后對最終的被測激光器進(jìn)行測量，經(jīng)被測激光器反射回來的光束，在擴(kuò)束系統(tǒng)目鏡端設(shè)置分光鏡，一路可用于監(jiān)測被測激光器出射光近場的像質(zhì)情況，另一路通過聚焦鏡成像后可監(jiān)測被測激光器光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)場像質(zhì)的特性；與此同時(shí)，通過遠(yuǎn)場星點(diǎn)像在探測器靶面上的位置，可標(biāo)定出兩路激光光軸的一致性，其標(biāo)定精度可優(yōu)于3"。其中，10倍擴(kuò)束系統(tǒng)是對635nm和1064nm進(jìn)行消色差設(shè)計(jì)的，10倍主擴(kuò)束系統(tǒng)出口直徑為Φ 100mm，出射光準(zhǔn)直精度優(yōu)于5"，出射光波前優(yōu)于λ/5。在測量裝置中分別采用了 635nm和1064nm激光器對被測激光器光學(xué)系統(tǒng)提供主動(dòng)照明測試，由于這兩種半導(dǎo)體激光器出射光光斑較小，測量時(shí)需采用小擴(kuò)束器對激光器的出射光進(jìn)行擴(kuò)束。
[0024]該激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)原理圖如圖1所示。
[0025]如圖1所示，激光器在線監(jiān)測系統(tǒng)