[发明专利]一种基模高斯激光远场发散角测试方法及机构

权利要求书

1.一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于，包括：

承载镜筒(10)的方位俯仰调整台(2)、设置在所述方位俯仰调整台(2)一侧用于衰减待测激光的光衰减器(1)；以及

设置在所述方位俯仰调整台(2)另一侧的自准直仪(11)；

所述镜筒(10)位于所述自准直仪(11)侧安装有红外相机(6)、所述镜筒(10)位于所述光衰减器1侧安装有施密特校正板(3)；

其中，所述待测激光光路经过所述光衰减器(1)、所述施密特校正板(3)后入射到所述镜筒(10)内、并在所述镜筒(10)内依次经过主镜(4)、次镜(5)反射后打到所述红外相机(6)靶面，且所述次镜(5)设置在所述主镜(4)位于所述施密特校正板(3)侧。

2.根据权利要求1所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于；

所述镜筒(10)装设有能够伸入所述镜筒(10)内部的调焦旋钮(7)，从而驱动所述主镜(4)朝向或远离所述次镜(5)方向位移。

3.根据权利要求2所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于；

所述镜筒(10)内形成有用于容纳所述主镜(4)和所述次镜(5)的容置腔，所述容置腔通过导轨(9)沿所述待测激光光路入射方向滑动连接有用于承载所述主镜(4)的支架(8)，且所述镜筒(10)一端通过所述施密特校正板(3)封盖所述容置腔，所述施密特校正板(3)粘接有所述次镜(5)。

4.根据权利要求3所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于；

所述支架(8)中部开设有直径不小于所述主镜(4)出光孔的出光通道，以便所述待测激光出射光路经过所述出光通道打到所述红外相机(6)靶面，其中，所述镜筒(10)端部开设有所述调焦旋钮(7)能够穿过的通孔，所述调焦旋钮(7)末端与所述支架(8)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于；

所述镜筒(10)一端开设有卡槽，所述卡槽与所述施密特校正板(3)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于；

所述镜筒(10)上方装设有反射镜(12)，所述反射镜(12)与所述自准直仪(11)相对设置。

7.根据权利要求6所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试机构，其特征在于；

所述镜筒(10)顶端固连有调节支架(13)，所述调节支架(13)位于所述自准直仪(11)侧固连有所述反射镜(12)。

8.一种基摸高斯激光远场发散角测试方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的测试方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：使用基横模高斯光束，高斯光经过单透镜的光束变换，获得入射高斯光的束腰半径w₀，获得入射高斯光束腰到透镜前表面的距离l，获得出射高斯光的束腰半径w'₀，获得出射高斯光束腰到透镜后表面的距离l'，透镜的焦距为F；

步骤二：利用高斯光q参数的ABCD矩阵变换，计算和简化公式。

9.根据权利要求8所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试方法，其特征在于；

经过步骤二计算和化简，得到出射高斯光束腰的位置l'和束腰半径w'₀如下所示：

10.根据权利要求9所述的一种基摸高斯激光远场发散角测试方法，其特征在于；

上述步骤二中，当入射高斯光束腰位于透镜前焦面处时，出射高斯光束腰位于透镜后焦面，此时l＝l'＝F，则束腰半径w'₀的公式可化简为：

高斯光远场发散角定义为：

将束腰半径w'₀的公式代入高斯光的远场发散角公式，可得：

此处的w'₀为当入射高斯光束腰正好在透镜前焦面时，在透镜后焦面处得到的出射高斯光束腰的半径，因此可以通过相机焦面处的光斑尺寸，计算出入射高斯光的远场发散角。