一种大功率宽波段激光束散角的校准测试方法

在大功率激光系统的评价与分析中,激光器的光束品质是系统光束品质的决定性因素,也是激光器验收、鉴定的重要指标,其中束散角是判别激光光束质量的重要参数。本系统测试激光波长的范围比较宽,一般在0.532μm~10.6μm之间,没有合适的探测器能够覆盖整个波段,所以采用了一种新的方法来解决宽波段束散角的测量问题。选用CCD成像和扫描狭缝相结合的方法来实现宽波段激光光束束散角的测量,可见光和近红外波段(0.532μm~1.2μm)激光光束采用CCD法测量激光束散角,中红外波段(1.2μm~10.6μm)激光光束采用扫描狭缝法测量激光束散角。两种方法的结合可以较为精确地测量出不同波段的激光束散角。

基于光斑图像的激光束散角测量方法研究

利用光斑图像测量激光束散角,易受相机动态范围的限制,加衰减片又会影响光斑分布特性,从而影响测量精度。利用相机线性响应动态范围特性,提出了可行的测量图像方法,对得到的临界饱和光斑图像使用均值滤波后进行束散角测量,测量不确定度为0.02 mrad;同时提出利用图像融合的方法,通过对曝光不足和曝光过量的光斑图像融合,扩大了相机的动态范围,获得了激光光斑整体分布特性,并进行束散角测量,实验结果也验证了束散角测量的准确性。

光电法测试激光束散角研究

介绍了一种宽光谱高能脉冲激光束散角的测试方法。脉冲激光经过成像光学系统聚焦,在CCD像面上形成光斑图像,利用MATLAB图像处理软件对该光斑图像行分析处理,得到光斑直径值,从而计算求出激光束散角的值。给出了实验装置和工作原理以及在计算机中进行数据处理的方法。实验结果表明,采用该方法可以较为精确测量出微小角度高能脉冲激光束散角的值。

“猫眼”探测光学环路的功率密度计算

激光对光电传感器主动侦察是基于光学系统存在的“猫眼”效应。对包括“猫眼”镜头的回波功率和CCD光敏面照度的整个环路进行了推导。分析结果表明:CCD光敏面上的照度随发射激光束散角、照射距离的增大而降低,随大气能见度的提高而增大。同时,探测器探测面的离焦也对CCD光敏面的照度产生较大的影响,离焦量越大,接收到的光照度越小。