[发明专利]一种消除偏振影响的光压法高能激光功率测量装置

说明书

本发明具体涉及一种消除偏振影响的光压法高能激光功率测量装置，解决了现有激光因偏振态未知带来的反射镜传输效率计算误差较大的问题，实现了高能激光功率的高精度测量。一种消除偏振影响的光压法高能激光功率测量装置，包括光路系统以及机壳组件；所述光路系统位于壳体组件内；所述光路系统包括光压转换模块和沿光线传播方向级联设置的第一级输入反射镜、第二级输入反射镜、光压接收反射镜和输出反射镜，光压接收反射镜的背光面紧贴在光压转换模块测量面上；所述第一级输入反射镜和第二级输入反射镜正交放置；入射至所述光压接收反射镜的激光的方向与反射镜法线夹角为θ，θ＝5°～10°。本发明实现了高能激光功率的高精度测量。

技术领域

本发明属于激光测量领域，具体涉及一种消除偏振影响的光压法高能激光功率测量装置。

背景技术

随着激光技术的迅猛发展，激光器输出技术指标不断提高，极大地提升了在工业和军事等领域的应用前景。激光功率是表征高能激光出光能力的重要参数，常用的高能激光功率测试方法有量热法、光电转换法和光压法。

光压法基于光辐射压力实现对光功率的测量。公开号为CN102322951A的中国专利“基于光压原理测量高能激光能量参数测量方法和装置”公开了一种光压原理测量高能激光的方法，在入射光路上设置一只反射镜和变形杆，反射镜激光入射方向的背面布置多只位移传感器，实时测量激光出光过程中光压引起的反射镜微位移，解算得到激光产生的光压值，最后计算得到入射激光的平均功率。

公开号为US10837828B2的美国专利“NON-ATTENUATING METER FOR DETERMININGOPTICAL ENERGY OF LASER LIGHT”公开了一种利用天平和三片反射镜的激光功率测量方法，利用天平测量得到质量变化反映光压，进而推导出激光功率。但上述方法和装置均未考虑入射激光偏振度的影响，实际上入射激光在经过反射镜反射时，不同偏振态激光具有不同的反射率，特别是激光以较大的角度入射至反射镜时，即使功率相同，也会因为偏振态不同，经过该装置后测量得到不同的激光功率，限制了该装置的测量精度和应用范围。

发明内容

本发明提供一种消除偏振影响的光压法高能激光功率测量装置，解决了现有激光因偏振态未知带来的反射镜传输效率计算误差较大的问题，实现了高能激光功率的高精度测量。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种消除偏振影响的光压法高能激光功率测量装置，其特殊之处在于：包括光路系统以及机壳组件；

所述光路系统位于机壳组件内；

所述光路系统包括光压转换模块和沿光路传播方向级联设置的第一级输入反射镜、第二级输入反射镜、光压接收反射镜和输出反射镜，光压接收反射镜的背光面紧贴在光压转换模块测量面上；

所述第一级输入反射镜和第二级输入反射镜正交放置；入射至所述光压接收反射镜的激光的方向与反射镜法线夹角为θ，θ＝5°～10°。

进一步地，所述机壳组件包括壳体，以及设置在壳体上的入射窗口、出射窗口、第一透射窗口和第二透射窗口；

所述入射窗口设置在第一级输入反射镜入射光路上，所述出射窗口设置在输出反射镜的反射光路上；

所述第一透射窗口设置在第一级输入反射镜的透射光路上；

所述第二透射窗口设置在第二级输入反射镜的透射光路上。

进一步地，所述第一级输入反射镜和第二级输入反射镜为高反射镜，反射率高于95％；

所述第一透射窗口、第二透射窗口、出射窗口和入射窗口均通过激光高透射材料制备，其透射率高于95％。

进一步地，所述光压接收反射镜与光压转换模块之间放置隔热材料。