大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高功率激光裝置，特別是一種在高功率激光裝置中基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外目前用于慣性約束核聚變的高功率激光裝置，例如我國的神光Π裝置，美國的NIF裝置，都要涉及大口徑光束的準(zhǔn)直調(diào)整與能量測量單元。傳統(tǒng)的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置是基于近場采樣的，其光路結(jié)構(gòu)如圖1所示。傳統(tǒng)的大口徑光束準(zhǔn)直調(diào)整技術(shù)采用的是在第二馬達(dá)反射鏡12的透射光路后面建立一個(gè)由近場成像透鏡7、近場可移入移出擋板13和近場探測器8組成的近場監(jiān)測系統(tǒng)，以及在第二漏光反射鏡15的透射光路后面建立一個(gè)由遠(yuǎn)場成像透鏡9、遠(yuǎn)場可移入移出擋板14和遠(yuǎn)場探測器10組成的遠(yuǎn)場監(jiān)測系統(tǒng);傳統(tǒng)的大口徑光束能量測量技術(shù)是在第二漏光反射鏡15的反射光路后面建立一個(gè)由縮束透鏡4和能量計(jì)5組成的能量測量系統(tǒng)。
[0003]這種方案應(yīng)用于大口徑光束的準(zhǔn)直與能量測量，基于近場采樣的技術(shù)需要使用大口徑的成像透鏡，使得整個(gè)光路距離長、體積大；而且需要分別在近、遠(yuǎn)場探測器前面加上可移入移出擋板，在大能量打靶前控制擋板的關(guān)閉，來保護(hù)近場探測器與遠(yuǎn)場探測器，使得裝置復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置，該裝置具有設(shè)備簡、調(diào)整易、體積小、價(jià)格低、兼具準(zhǔn)直與能量測量功能的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0006]—種基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置，包括空間濾波器小孔、第一空間濾波器透鏡、第二空間濾波器透鏡、第一漏光反射鏡、縮束透鏡、由近場成像透鏡和近場探測器構(gòu)成的近場成像系統(tǒng)、由遠(yuǎn)場成像透鏡和遠(yuǎn)場探測器構(gòu)成的遠(yuǎn)場成像系統(tǒng)，所述近場探測器的輸出端和遠(yuǎn)場探測器的輸出端分別與計(jì)算機(jī)相連，該計(jì)算機(jī)與準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組相連，該準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組由第一馬達(dá)反射鏡和第二馬達(dá)反射鏡組成;其特征在于，還包括楔板、直角棱鏡、全反鏡和裝配于導(dǎo)軌上的能量計(jì)；
[0007]主光路依次經(jīng)所述的第一馬達(dá)反射鏡、第二馬達(dá)反射鏡、第一空間濾波器透鏡、空間濾波器小孔和第二空間濾波器透鏡后入射至所述的楔板，該楔板與主光路光軸成一定夾角放置；
[0008]該主光路經(jīng)該楔板透射后的透射光路經(jīng)所述的第一漏光反射鏡后輸出，該主光路經(jīng)該楔板反射后的測量光路依次經(jīng)所述的第二空間濾波器透鏡、全反鏡和縮束透鏡后入射至所述的直角棱鏡，由該直角棱鏡分束為反射光路和透射光路，所述反射光路經(jīng)所述的近場成像透鏡入射至所述的近場探測器，所述的透射光路經(jīng)遠(yuǎn)場成像透鏡入射至遠(yuǎn)場探測器;所述的全反鏡置于所述的第一空間濾波器透鏡和空間濾波器小孔之間、測量光路聚焦位置的后方；
[0009]所述的導(dǎo)軌設(shè)置在所述的縮束透鏡和直角棱鏡之間，由計(jì)算機(jī)控制，帶動(dòng)能量計(jì)的移入與移出。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0011]通過在第二空間濾波器透鏡與第一漏光反射鏡之間放置與光軸成一定夾角的楔板，使得大口徑光束在楔板表面以一定角度偏離原先光路進(jìn)行反射，并在空間濾波器小孔面聚焦后，通過遠(yuǎn)場采樣以小口徑光束經(jīng)全反鏡進(jìn)入準(zhǔn)直與能量測量系統(tǒng)。大能量情況下，能量計(jì)通過導(dǎo)軌移入光路中，不僅可以對(duì)大能量進(jìn)行能量測量，還可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置中近、遠(yuǎn)場探測器前的可移入移出擋板的功能，使得大能量光束不進(jìn)入近、遠(yuǎn)場探測器，避免大能量光束損壞近、遠(yuǎn)場探測器。小能量情況下，能量計(jì)通過導(dǎo)軌移出光路，原先的大口徑光束經(jīng)楔板反射后以小口徑光束，經(jīng)由直角棱鏡后分別通過近、遠(yuǎn)場成像系統(tǒng)，避免了使用大口徑的成像透鏡和長距離的成像光路，就可以實(shí)現(xiàn)近、遠(yuǎn)場的準(zhǔn)直調(diào)整。經(jīng)試用表明，本裝置具有設(shè)備簡、調(diào)整易、體積小、價(jià)格低、兼具準(zhǔn)直與能量測量功能的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1是傳統(tǒng)近場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置的光路示意圖
[0013]圖2是本發(fā)明基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑準(zhǔn)直測量裝置的光路示意圖
[0014]圖中:1一空間濾波器小孔2—楔板3—第一漏光反射鏡4一縮束透鏡5 —能量計(jì)6—直角棱鏡7 —近場成像透鏡8—近場探測器9 一遠(yuǎn)場成像透鏡10—遠(yuǎn)場探測器11 一第一馬達(dá)反射鏡12—第二馬達(dá)反射鏡13 —近場可移入移出擋板14 一遠(yuǎn)場可移入移出擋板15—第二漏光反射鏡16 —全反鏡17 —第一空間濾波器透鏡18 —第二空間濾波器透鏡19 一導(dǎo)軌
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]先請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置的光路示意圖，由圖可見，一種基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置，包括:空間濾波器小孔1、第一空間濾波器透鏡17、第二空間濾波器透鏡18、第一漏光反射鏡3、縮束透鏡4、由近場成像透鏡7和近場探測器8構(gòu)成的近場成像系統(tǒng)、由遠(yuǎn)場成像透鏡9和遠(yuǎn)場探測器10構(gòu)成的遠(yuǎn)場成像系統(tǒng)，所述近場探測器8的輸出端和遠(yuǎn)場探測器10的輸出端分別與計(jì)算機(jī)相連，該計(jì)算機(jī)與準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組相連，該準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組由第一馬達(dá)反射鏡11和第二馬達(dá)反射鏡12組成;其特征在于，還包括楔板2、直角棱鏡6、全反鏡16和導(dǎo)軌19;
[0017]主光路依次經(jīng)所述的第一馬達(dá)反射鏡11、第二馬達(dá)反射鏡12、第一空間濾波器透鏡17、空間濾波器小孔I和第二空間濾波器透鏡18后入射至所述的楔板2，該楔板2與主光路光軸成一定夾角放置；
[0018]該主光路經(jīng)該楔板2透射后的透射光路經(jīng)所述的第一漏光反射鏡3后輸出，該主光路經(jīng)該楔板反射后的測量光路依次經(jīng)所述的第二空間濾波器透鏡18、全反鏡16和縮束透鏡4后入射至所述的直角棱鏡6，由該直角棱鏡6分束為反射光路和透射光路，所述反射光路經(jīng)所述的近場成像透鏡7入射至所述的近場探測器8，所述的透射光路經(jīng)遠(yuǎn)場成像透鏡9入射至遠(yuǎn)場探測器10;所述的全反鏡置于所述的第一空間濾波器透鏡17和空間濾波器小孔I之間、測量光路聚焦位置的后方；
[0019]在所述的縮束透鏡4和直角棱鏡6之間還設(shè)置有裝配于導(dǎo)軌19上的能量計(jì)5，由計(jì)算機(jī)控制導(dǎo)軌19使能量計(jì)5移入與移出。
[0020]通過在第二空間濾波器透鏡18與第一漏光反射鏡3之間放置與光軸成一定夾角的楔板2，使得大口徑光束在楔板2表面以一定角度偏離原先光路進(jìn)行反射，并在空間濾波器小孔I面聚焦后，通過遠(yuǎn)場采樣以小口徑光束經(jīng)全反鏡16進(jìn)入準(zhǔn)直與能量測量系統(tǒng)。大能量情況下，能量計(jì)5通過導(dǎo)軌19移入光路中，不僅可以對(duì)大能量進(jìn)行能量測量，還可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置中近場可移入移出擋板13和遠(yuǎn)場可移入移出擋板14的功能，使得大能量光束不進(jìn)入近場探測器8和遠(yuǎn)場探測器10，避免大能量光束損壞近場探測器8和遠(yuǎn)場探測器10。小能量情況下，能量計(jì)5通過導(dǎo)軌19移出光路，原先的大口徑光束經(jīng)楔板2反射后以小口徑光束，經(jīng)由直角棱鏡6后分別通過近、遠(yuǎn)場成像系統(tǒng)，避免了使用大口徑的成像透鏡和長距離的成像光路，就可以實(shí)現(xiàn)近、遠(yuǎn)場的準(zhǔn)直調(diào)整。
[0021]綜上所述，本發(fā)明具有設(shè)備簡、調(diào)整易、體積小、價(jià)格低、兼具準(zhǔn)直與能量測量功能的特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置，包括空間濾波器小孔(I)、第一空間濾波器透鏡(17)、第二空間濾波器透鏡(18)、第一漏光反射鏡(3)、縮束透鏡(4)、由近場成像透鏡(7)和近場探測器(8)構(gòu)成的近場成像系統(tǒng)、由遠(yuǎn)場成像透鏡(9)和遠(yuǎn)場探測器(10)構(gòu)成的遠(yuǎn)場成像系統(tǒng)，所述近場探測器(8)的輸出端和遠(yuǎn)場探測器(10)的輸出端分別與計(jì)算機(jī)相連，該計(jì)算機(jī)與準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組相連，該準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組由第一馬達(dá)反射鏡(11)和第二馬達(dá)反射鏡(12)組成;其特征在于，還包括楔板(2)、直角棱鏡(6)、全反鏡(16)和裝配于導(dǎo)軌(19)上的能量計(jì)(5); 主光路依次經(jīng)所述的第一馬達(dá)反射鏡(U)、第二馬達(dá)反射鏡(12)、第一空間濾波器透鏡(17)、空間濾波器小孔(I)和第二空間濾波器透鏡(18)后入射至所述的楔板(2)，該楔板(2)與主光路光軸成一定夾角放置； 該主光路經(jīng)該楔板(2)透射后的透射光路經(jīng)所述的第一漏光反射鏡(3)后輸出，該主光路經(jīng)該楔板(2)反射后的測量光路依次經(jīng)所述的第二空間濾波器透鏡(18)、全反鏡(16)和縮束透鏡(4)后入射至所述的直角棱鏡(6)，由該直角棱鏡(6)分束為反射光路和透射光路，所述反射光路經(jīng)所述的近場成像透鏡(7)入射至所述的近場探測器(8)，所述的透射光路經(jīng)遠(yuǎn)場成像透鏡(9)入射至遠(yuǎn)場探測器(10);所述的全反鏡(16)置于所述的第一空間濾波器透鏡(17)和空間濾波器小孔(I)之間、測量光路聚焦位置的后方； 所述的導(dǎo)軌(19)放置在所述的縮束透鏡(4)和直角棱鏡(6)之間，由計(jì)算機(jī)控制該導(dǎo)軌(19)，帶動(dòng)能量計(jì)(5)移入與移出。
【專利摘要】一種基于遠(yuǎn)場采樣的大口徑光束準(zhǔn)直測量裝置，包括空間濾波器小孔、第一空間濾波器透鏡、第二空間濾波器透鏡、第一漏光反射鏡、縮束透鏡、由近場成像透鏡和近場探測器構(gòu)成的近場成像系統(tǒng)、由遠(yuǎn)場成像透鏡和遠(yuǎn)場探測器構(gòu)成的遠(yuǎn)場成像系統(tǒng)，所述近場探測器的輸出端和遠(yuǎn)場探測器的輸出端分別與計(jì)算機(jī)相連，該計(jì)算機(jī)與準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組相連，該準(zhǔn)直調(diào)整馬達(dá)反射鏡組由第一馬達(dá)反射鏡和第二馬達(dá)反射鏡組成；其特征在于，還包括楔板、直角棱鏡、全反鏡和裝配于導(dǎo)軌上的能量計(jì)。本發(fā)明具有設(shè)備簡、調(diào)整易、體積小、價(jià)格低、兼具準(zhǔn)直與能量測量功能的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01J1/00, G01M11/02
【公開號(hào)】CN105675265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610049847
【發(fā)明人】劉代中, 張嘉琛, 康俊, 周劍
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日