[发明专利]基于积分球的光学测量系统

说明书

本发明公开了基于积分球的光学测量系统，包括入射激光、缩束镜、积分球、能量计、光电管、光纤耦合器、计算机、示波器和光谱仪，所述积分球上设有一个进光口和三个出光口，缩束镜设置于进光口处，能量计、光电管和光纤耦合器分别设在三个出光口处，能量计的输出端与计算机连接，光电管的输出端与示波器连接，光纤耦合器的输出端与光谱仪连接，在积分球内壁涂有漫反射涂层，同时在积分球的内壁上设有漫反射板，在积分球球壳外部安装有微型直流电机，微型直流电机的转子穿过积分球球壳与漫反射板连接。其应用时，可以对激光的能量参数、时间参数和光谱参数进行同步测量，并且能有效抑制激光散斑，提高参数测量精度，降低制造成本。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体涉及基于积分球的光学测量系统。

背景技术

光学测量是光电技术与机械测量相结合的测量技术，其包括对普通光源、LED光源以及激光等进行测量。现有技术进行激光测量时，主要测量参数包括能量参数、时间参数和光谱参数，其测量方法通常是采用多片平板玻璃将激光分成多束，分别射入不同的测量仪器进行不同参数测量，这种测量方法需要对每个平板玻璃进行单独调节，费时费力，系统集成度不高，对激光入射方向要求极高，容易出现测量误差。采用积分球可以对激光进行同步的能量参数、时间参数和光谱参数测量，易于集成，对激光入射方向宽容度高，但是，激光具有良好的时间相干性和空间相干性，导入积分球的激光经过球内漫反射后在出射口会形成无规则的强度分布，称之为散斑，散斑的存在会对激光的参数测量造成一定影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供基于积分球的光学测量系统，其应用时，可以对激光的能量参数、时间参数和光谱参数进行同步测量，并且能有效抑制激光散斑，提高参数测量精度，降低制造成本。

本发明通过以下技术方案实现：

基于积分球的光学测量系统，包括入射激光、缩束镜、积分球、能量计、光电管、光纤耦合器、计算机、示波器和光谱仪，所述积分球上设有一个进光口和三个出光口，缩束镜设置于进光口处，能量计、光电管和光纤耦合器分别设在三个出光口处，能量计的输出端与计算机连接，光电管的输出端与示波器连接，光纤耦合器的输出端与光谱仪连接，在积分球内壁涂有漫反射涂层，同时在积分球的内壁上设有漫反射板，在积分球球壳外部安装有微型直流电机，微型直流电机的转子穿过积分球球壳与漫反射板连接，可带动漫反射板旋转，其中：入射激光经过缩束镜缩束后从进光口射入积分球，在积分球内经过漫反射后从三个出光口射出分别被能量计、光电管和光纤耦合器接收，计算机采集能量计输出参数，示波器采集光电管输出参数，光谱仪采集光纤耦合器输出参数，漫反射板旋转去除射出激光的散斑。

优选地，所述漫反射涂层和漫反射板均为聚四氟乙烯材质。

优选地，所述微型直流电机为42BYG型步进电机。

优选地，所述微型直流电机连接有步进电机控制箱SC300，步进电机控制箱SC300与计算机连接。

优选地，所述缩束镜由前透镜和后透镜组成，可使大口径入射激光缩束成小口径激光。

优选地，所述积分球的开口比不大于5％。

优选地，所述积分球的内径为300mm。

优选地，所述漫反射板的直径为30mm，漫反射板与积分球内壁之间的缝隙小于1.5mm。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明基于积分球的光学测量系统，可以对激光的能量参数、时间参数和光谱参数进行同步测量。

2、本发明基于积分球的光学测量系统，可以有效抑制激光散斑，提高激光参数测量的精度。

3、本发明基于积分球的光学测量系统，装置简单易得，系统结构紧凑，制造成本低。

附图说明