專利名稱：激光最小光斑測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光斑測(cè)量裝置，特別是一種激光最小光斑測(cè)量裝置。
作為存取信息的光盤驅(qū)動(dòng)器、光盤刻錄機(jī)以及特種精細(xì)激光加工工藝和以激光為光源的測(cè)試工藝，都要求激光光斑最小，因?yàn)楣獍咴叫?，?duì)于信息的存取量而言將越大，加工及測(cè)量的精度也越高。根據(jù)這樣的要求，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)，并且要確定激光的最小腰束(焦面)位置。由于目前實(shí)際加工的光學(xué)系統(tǒng)均存在有加工、裝調(diào)等方面的誤差，光斑大小及位置很難知曉，故需要一種能準(zhǔn)確、方便、快速、安全確定激光最小腰束的測(cè)量裝置。
要獲得較小的光斑，一般的方法是在激光光源后加擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)，并使準(zhǔn)直后的激光通過(guò)針孔板(空間濾波器)，但針孔越小越容易形成圓形衍射環(huán)，不易得到最小光斑，而在激光光源后加擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)再經(jīng)會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)以后可避免這種問(wèn)題，但對(duì)具體光斑的大小及最小腰束位置的確定還需要一定的測(cè)量裝置。與其它光源相比，激光會(huì)聚時(shí)的光線是以高斯方程方式分布的，其聚焦位置不是一個(gè)點(diǎn)而是存在最小腰束。傳統(tǒng)的激光最小光斑測(cè)量方法主要是在激光聚焦點(diǎn)附近用白屏接收，移動(dòng)白屏，目視光斑最小時(shí)，用刀口儀上的刀口分別去切光斑兩側(cè)，同時(shí)用其平移臺(tái)上的鼓輪讀數(shù)，簡(jiǎn)單一點(diǎn)的則是直接用千分尺測(cè)量。上述方法在實(shí)際應(yīng)用中存在著測(cè)量精度低(不易找到最小腰束位置且眼睛的瞄準(zhǔn)精度低，鼓輪精度僅為0.02mm)、不易操作以及難以量化等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種測(cè)量精度高、易于操作且可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、多人觀測(cè)及快速判讀的激光最小光斑測(cè)量裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的所提供的激光最小光斑測(cè)量裝置具有一臺(tái)與配備了圖像采集卡與相關(guān)圖像采集軟件的計(jì)算機(jī)輸入端聯(lián)接的面陣CCD攝像頭和一只光度計(jì)，所說(shuō)的攝像頭和光度計(jì)并排放在一個(gè)可沿水平面方向做位移調(diào)整的精密二維平移臺(tái)上。測(cè)量時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)二維平移臺(tái)使攝像頭處于激光光路中，通過(guò)圖像采集，即可直接在計(jì)算機(jī)上觀察到光斑形狀并由計(jì)算機(jī)給出最小光斑的大小數(shù)值。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為俯視向觀攝像頭、光度計(jì)及二維平移臺(tái)結(jié)構(gòu)的示意圖。
參見(jiàn)附圖，該激光最小光斑測(cè)量裝置由精密二維平移臺(tái)7、作為光接收器的面陣CCD攝像頭5、光度計(jì)6以及配有圖像采集卡與相關(guān)圖像采集軟件的計(jì)算機(jī)等組成，精密二維平移臺(tái)7的上平臺(tái)可通過(guò)調(diào)節(jié)鈕沿圖中X及Y的方向做位移調(diào)整，攝像頭5和光度計(jì)6并排放在二維平移臺(tái)7上，在攝像頭5的前方放置有一塊減光板4。由He-Ne激光器1發(fā)出的激光經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)2通過(guò)會(huì)聚光線系統(tǒng)3會(huì)聚至測(cè)量裝置，由于最小光斑附近光能量最集中，很容易燒毀接收器，因而在光路中增設(shè)減光板4。
該裝置用于測(cè)量前，先調(diào)整光度計(jì)6與攝像頭5的位置，使光度計(jì)6與攝像頭5并排在Y軸方向，并且利用讀數(shù)顯微鏡調(diào)整它們，使攝像頭5的像元面與光度計(jì)6的探測(cè)面位于同一平面。
在測(cè)量時(shí)，先移動(dòng)二維平移臺(tái)7的粗調(diào)，再精調(diào)其X軸方向的平臺(tái)并帶動(dòng)平臺(tái)上的光度計(jì)6，使光度計(jì)6上的讀數(shù)達(dá)到最大，此位置既為最小光斑位置；然后移動(dòng)二維平移臺(tái)7上Y軸方向的平臺(tái)，使攝像頭5處于光路中，通過(guò)采集圖像在計(jì)算機(jī)上觀察到光斑形狀，并通過(guò)計(jì)算機(jī)獲得激光最小光斑的大小數(shù)值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述裝置具有測(cè)量準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)顯示、快速判讀、結(jié)果直觀及可提供多人觀察等優(yōu)點(diǎn)，其測(cè)量結(jié)果將以圖像方式永久保存。
權(quán)利要求1.一種激光最小光斑測(cè)量裝置，其特征在于具有一臺(tái)與配備了圖像采集卡與相關(guān)圖像采集軟件的計(jì)算機(jī)(8)輸入端聯(lián)接的面陣CCD攝像頭(5)和一只光度計(jì)(6)，所說(shuō)的攝像頭(5)和光度計(jì)(6)并排放在一個(gè)可沿水平面方向做位移調(diào)整的精密二維平移臺(tái)(7)上。
2.如權(quán)利要求1所述的激光最小光斑測(cè)量裝置，其特征是在攝像頭(5)的前方放置有一塊減光板(4)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光最小光斑測(cè)量裝置,它并排放置在一個(gè)可調(diào)精密二維平移臺(tái)上的一臺(tái)面陣CCD攝像頭和一只光度計(jì)組成,攝像頭與配備了圖像采集卡與相關(guān)圖像采集軟件的計(jì)算機(jī)輸入端聯(lián)接。其產(chǎn)品具有測(cè)量準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)顯示、快速判讀、結(jié)果直觀及可提供多人觀察等優(yōu)點(diǎn),其測(cè)量結(jié)果將以圖像方式永久保存。
文檔編號(hào)G01J1/10GK2453411SQ00261399
公開(kāi)日2001年10月10日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月15日
發(fā)明者王虎, 劉新平, 苗興華, 汶德勝, 惠彬 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所