阵列式激光光束光强分布测试仪

　　简介

　　激光光束质量检测是激光参量测试的。一个重要组成部分，它主要包括光束横模质量检测、光束发散角测量、光束直径测量及光斑椭园度测量等方而，而这些测量中光束光强分布测试则是J灯落础。激光光束光强分布测试就是采集直于光束传播方向的截面上的光强，将其逐点量化后进人计算机，由计算机描述其分布特性。

　　对于连续激光器，通常有小孔扫描与探针扫描等方法来测量光束的光强分布，这些方法的上要缺点是测量时间较长，不容易找到真正的光束中心(尤其在多模时)。对于脉冲激光器，在面阵探测器应用于光束光强分布测试之前，人们只能用激光烧蚀的办法来定性分析光束质量，其结果是粗糙的。也有用线阵探测器来采集一条线上的光强分布，其结果只能得到一维的信息。进入八十年代，面阵探测器发展异常迅速，相应地出现r使用而阵探测器的光束光强分布测试技术，并有了商品化的仪器，其中最有代表性的几家公司有SPRICON公司、BEAMCODE公司及BIGSKY软件公司。它们的产品各有所长，占据着一定的国际市场。

　　本文介绍的阵列式激光光束光强分布测试仪是我所根据自己需要而设主l-的，现在已通过鉴定.并交付北京激光参量测试中心(BLPTC)投入测试运行和小批生产。该仪器采用CCD摄象机做探测器，井配以倍率可调的衰减装置，采用内外同步的方式捕捉动态脉冲，配以完整的光束参量计算与光束参量统计软件，具有丰富的图形、图象软件。本文将着重介绍该仪器的设计思想、性能指标及应用实例。

　　系统组成与各单元功能

　　阵列式激光光束光强分布测试仪的系统组成如图1所示。其中被测激光器可以是连续激光器，也可以是脉冲(单脉冲或重复频率)激光器。系统中各单元的功能如下:

      光束衰减器—将强激光束衰减到探测器可以接受的范围。

　　光束改径匹配一一将大小不等的光束缩小、或放大，使之全部进人探测器靶而又尽可能充满靶面。

　　探测器—是系统的关键部分，担负着空间上的量化与各象素仁的光电转换。

　　同步器一一将激光器、探测器、捕获器用计算机同步起来，以冻结脉冲1冬!象.、

　　捕获器—冻结图象、数字灰度员化’歹存储图象。

　　计算机—系统核心部分，担负着控制、采集、处理、计算及结果显示等任务。

　　打印机—图形硬拷贝与结果打印。

　　光束衰减器的设计考虑　

　　对于激光束的衰减，通常有偏振、多次反射和中性滤光片等方法。由于中性滤光片损坏IheJ值低，不能岭L接承受大能量的激光束，囚而，般不用作第-级。偏振的方法对偏振态具有选择性，除多数调Q激光器输出的光束具有良好的偏振态外，很多都是多模情况，光束的偏振态相当复杂，因而不便使用。多次反射的方法具有损坏lhe]值高、波面失真小的优点，如果使用得当，.丁以使其对偏振态的选择性降到很小，是比较合适的衰减方法。