專利名稱：激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光測(cè)試系統(tǒng)，尤其是一種測(cè)量大發(fā)散角激光束遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布的裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的激光束功率、能量的測(cè)量都是對(duì)發(fā)射光束近場(chǎng)直接探測(cè)，即把測(cè)量探頭靠近激光器發(fā)光口，將光束全覆蓋即時(shí)測(cè)量顯示。這種測(cè)試裝置不能探測(cè)大發(fā)散角的激光器或經(jīng)大發(fā)散角與大口徑光學(xué)系統(tǒng)整形后的激光束能量。這種探測(cè)器裝置不足之處在于，其有效探測(cè)面積受到了限制，即探測(cè)口徑不可能無(wú)限做大，而且，所測(cè)的能量只能是激光輸出的總能量，而不能測(cè)出光束在空間的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)的分布狀態(tài)。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，能控制被測(cè)光源同軸旋轉(zhuǎn)、調(diào)整被測(cè)光源同探測(cè)器之間的距離角度。從而，探測(cè)口徑可無(wú)限做大，并可測(cè)出光束在空間的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，該裝置包括測(cè)試平臺(tái)用于放置被測(cè)光源；測(cè)試平臺(tái)的下部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；測(cè)試平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)組成雙軸外同心轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，即雙層非同心轉(zhuǎn)動(dòng)組合，轉(zhuǎn)時(shí)保持中心不變；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝在固定基座上，固定基座安裝在行走軌道上；測(cè)試平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)同控制箱中的控制電路和單扳機(jī)連接，由控制箱控制其旋轉(zhuǎn)角度；被測(cè)光源正對(duì)著一個(gè)探測(cè)器，探測(cè)器由列陣光敏器件組成，置于一個(gè)具有窄縫的通光裝置后面，窄縫上配置有窄帶濾光片；探測(cè)器安裝在一個(gè)多自由度移動(dòng)平臺(tái)中的調(diào)整機(jī)臂上，其高度通過(guò)調(diào)整機(jī)臂調(diào)整；調(diào)整機(jī)臂安裝在行走軌道上；行走軌道具有可多方向行走的導(dǎo)軌；多自由度移動(dòng)平臺(tái)由控制箱中的控制電路控制，用于調(diào)節(jié)探測(cè)器同被測(cè)光源之間的距離與角度；探測(cè)器同控制箱中的單扳機(jī)連接，將接收到光能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，輸入計(jì)算機(jī)讀取，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；計(jì)算機(jī)安裝有自編程序軟件，可顯示出空間光束的橫、縱向光強(qiáng)分布曲線與相應(yīng)的光強(qiáng)分布的數(shù)據(jù)表格，以及顯示該光強(qiáng)偽彩色光斑分布圖案與立體滾動(dòng)的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布圖；測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)同計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)打印出來(lái)。
本實(shí)用新型激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置由于具有能控制被測(cè)光源同軸旋轉(zhuǎn)的雙軸外同心轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、能控制調(diào)整被測(cè)光源同探測(cè)器之間距離角度的多自由度移動(dòng)平臺(tái)，以及安裝有自編程軟件的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，從而解決了測(cè)量光束在空間的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)的問(wèn)題。取得了探測(cè)口徑可無(wú)限做大、能連續(xù)測(cè)量單一或多個(gè)發(fā)光點(diǎn)或發(fā)光窗口的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布，以及測(cè)量大發(fā)散角激光器或配置光學(xué)系統(tǒng)變換后的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布等有益效果。


圖1是本實(shí)用新型激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置的系統(tǒng)布置圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)框圖，圖2是該測(cè)試裝置的系統(tǒng)布置圖。如圖1和圖2所示的，本實(shí)用新型裝置包括測(cè)試平臺(tái)1，上面放置被測(cè)光源11，該被測(cè)光源11可以是激光器或發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，可以是單一窗口或多個(gè)發(fā)射窗口；測(cè)試平臺(tái)1的下部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2；測(cè)試平臺(tái)1和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2組成雙軸外同心轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，即雙層兩個(gè)平臺(tái)各自的互補(bǔ)旋轉(zhuǎn)，使測(cè)試平臺(tái)上的某一點(diǎn)，始終與測(cè)試中心同軸，因此，被測(cè)光源11在旋轉(zhuǎn)時(shí)保持中心不變，旋轉(zhuǎn)角度為0～360°；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2安裝在固定基座3上(見(jiàn)圖2)，固定基座3安裝在行走軌道6上；測(cè)試平臺(tái)1和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2同控制箱7中的控制電路和單扳機(jī)連接，由控制箱控制其旋轉(zhuǎn)角度；被測(cè)光源11正對(duì)著探測(cè)器4，探測(cè)器4由列陣光敏器件組成，置于一個(gè)具有窄縫的通光裝置后面，窄縫上配置有窄帶濾光片；探測(cè)器4安裝在一個(gè)多自由度移動(dòng)平臺(tái)10中的調(diào)整機(jī)臂5上，其高度通過(guò)調(diào)整機(jī)臂5調(diào)整；調(diào)整機(jī)臂5安裝在行走軌道6上；行走軌道6具有可多方向行走的導(dǎo)軌。多自由度移動(dòng)平臺(tái)10由控制箱7中的控制電路控制，用于調(diào)節(jié)探測(cè)器4同被測(cè)光源11之間的距離與角度；上述被測(cè)光源11與探測(cè)器4的窗口的高低位置與間距可手動(dòng)控制、機(jī)械控制或自動(dòng)程序控制。探測(cè)器4同控制箱7中的微機(jī)電路連接，將接收到的光能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)8讀取并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；計(jì)算機(jī)8安裝有自編程序軟件，可顯示出空間光束的橫、縱向光強(qiáng)分布曲線與相應(yīng)的光強(qiáng)分布的數(shù)據(jù)表格，以及顯示該光強(qiáng)偽彩色光斑分布圖案與立體滾動(dòng)的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布圖；測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)同計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)9打印。
測(cè)試時(shí)，將被測(cè)光源11，即激光器或發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)(可以是單一窗口或多個(gè)發(fā)射窗口)放置于測(cè)試平臺(tái)1上，測(cè)試平臺(tái)1和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2組成的雙軸心旋轉(zhuǎn)平臺(tái)可確保多發(fā)射窗口系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一窗口的發(fā)光點(diǎn)在同一軸心上旋轉(zhuǎn)。調(diào)整被測(cè)光源11與探測(cè)器4的接受窗口之間應(yīng)保持的相對(duì)距離，并將被測(cè)光源的光束置于接收探測(cè)器中心光軸上，使發(fā)光源或發(fā)光窗口中心光軸與探測(cè)器4的光軸重合。然后由控制箱7控制測(cè)試平臺(tái)1旋轉(zhuǎn)，在測(cè)量時(shí)保持被測(cè)窗口圍繞著探測(cè)器4的探測(cè)光軸轉(zhuǎn)而不發(fā)生平行位移，探測(cè)器4的陣列探測(cè)頭對(duì)掃描進(jìn)入探測(cè)窗口的光強(qiáng)逐點(diǎn)記錄，根據(jù)光源發(fā)射功率或接收靈敏度，再次調(diào)整發(fā)射與接收窗口的距離，設(shè)置探測(cè)視場(chǎng)角度范圍與最小角度步長(zhǎng)。然后發(fā)射激光、轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，由探測(cè)器4光電轉(zhuǎn)換后，經(jīng)計(jì)算機(jī)8讀取，由自編程序處理后，顯示出空間光束的橫、縱向光強(qiáng)的X與Y軸兩個(gè)方向的函數(shù)關(guān)系曲線，表示光強(qiáng)的分布曲線與相應(yīng)的光強(qiáng)分布的數(shù)據(jù)表格，以及該光強(qiáng)偽彩色光斑分布圖案與立體滾動(dòng)的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布圖，并由打印機(jī)9打印輸出。
本實(shí)用新型針對(duì)特殊要求的光學(xué)系統(tǒng)與發(fā)光源的測(cè)試設(shè)備，主要解決了光能量的遠(yuǎn)場(chǎng)探測(cè)與定點(diǎn)單一探測(cè)。關(guān)鍵是突破了受探測(cè)口徑限制，可連續(xù)360°測(cè)量被測(cè)光源的空間光強(qiáng)分布，例如大發(fā)散角的激光器或配置光學(xué)系統(tǒng)變換后的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布。如同將探測(cè)接收做成一個(gè)立體360°球形探測(cè)器，從而達(dá)到有效探測(cè)口徑無(wú)限大的效果。
權(quán)利要求1.一種激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于，該裝置包括一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，其上放置被測(cè)光源；測(cè)試平臺(tái)的下部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；測(cè)試平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)組成雙軸外同心轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，旋轉(zhuǎn)角度為0～360°；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝在固定基座上，固定基座安裝在行走軌道上；測(cè)試平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)同控制箱中的控制電路和微機(jī)電路連接，由控制箱控制其旋轉(zhuǎn)角度和同被測(cè)光源的同軸度；被測(cè)光源正對(duì)著一個(gè)由列陣光敏器件組成的探測(cè)器，探測(cè)器置于一個(gè)具有窄縫的通光裝置后面，窄縫上配置有窄帶濾光片；所述探測(cè)器安裝在一個(gè)多自由度移動(dòng)平臺(tái)中的調(diào)整機(jī)臂上，用調(diào)整機(jī)臂調(diào)整其高度；調(diào)整機(jī)臂安裝在行走軌道上；行走軌道設(shè)置有可多方向行走的導(dǎo)軌；多自由度移動(dòng)平臺(tái)同控制箱中的控制電路連接；探測(cè)器同控制箱中的單扳機(jī)連接，將接收到光能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后輸入一臺(tái)計(jì)算機(jī)讀取并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述計(jì)算機(jī)安裝有自編程序軟件；測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)同計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)打印。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于所述被測(cè)光源可以是激光器或發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)；可以是單一窗口或多個(gè)發(fā)射窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)安裝有可顯示出空間光束的橫、縱向光強(qiáng)分布曲線與相應(yīng)的光強(qiáng)分布的數(shù)據(jù)表格，以及顯示該光強(qiáng)偽彩色光斑分布圖案與立體滾動(dòng)的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布圖的自編程序軟件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，其特征在于所述的被測(cè)光源與探測(cè)器窗口的高低位置與間距可手動(dòng)控制、機(jī)械控制，或自動(dòng)程序控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布狀態(tài)測(cè)試裝置，包括一個(gè)測(cè)試平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)組成雙軸外同心轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，測(cè)試平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由控制箱中控制旋轉(zhuǎn)角度；置于測(cè)試平臺(tái)上的被測(cè)光源正對(duì)著一個(gè)探測(cè)器，所述探測(cè)器由列陣光敏器件組成，安裝在一個(gè)多自由度移動(dòng)平臺(tái)上，可調(diào)節(jié)同被測(cè)光源的距離和同軸度；探測(cè)器同控制箱中的微機(jī)電路連接，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和輸出。該裝置具有探測(cè)口徑無(wú)限大，即360°全視場(chǎng)探測(cè)、能連續(xù)測(cè)量單一或多個(gè)發(fā)光點(diǎn)或發(fā)光窗口、測(cè)量大發(fā)散角激光器或配置光學(xué)系統(tǒng)變換后的遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01J1/02GK2916601SQ20052004827
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者夏紅娟, 徐國(guó)墚, 王洪尊, 朱瑞興, 忻云龍, 吳俊 申請(qǐng)人:上海無(wú)線電設(shè)備研究所, 上海師范大學(xué)