基于全自动套孔法激光发散角的测量装置及测量方法

摘要

本发明提供一种基于全自动套孔法激光发散角的测量装置，包括计算控制单元、步进电机控制器以及激光器，沿激光器产生激光光束的水平前进方向上依次设有长焦透镜、带有多个透光小孔的小孔光阑阵列、反射镜以及CCD，其中小孔光阑阵列处于长焦透镜的焦距上，反射镜与激光光束成45度夹角；激光光束经反射镜反射后形成的垂直光路上设有能量计；小孔光阑阵列上连接有二维电控平移台，反射镜上连接有一维电控平移台；计算控制单元分别与步进电机控制器、CCD以及能量计相连。本发明利用控制信号控制二维电控平移台的移动，使得透光小孔的中心与激光光斑中心重合，其对准的精确度高，计算的激光发散角更加准确。

主权项

1.一种基于全自动套孔法激光发散角的测量装置，其特征在于，包括计算控制单元、步进电机控制器以及激光器，沿激光器产生激光光束的水平前进方向上依次设有长焦透镜、带有多个透光小孔的小孔光阑阵列、反射镜以及CCD，其中小孔光阑阵列处于长焦透镜的焦距上，反射镜与激光光束成45度夹角；激光光束经反射镜反射后形成的垂直光路上设有能量计；小孔光阑阵列上连接有二维电控平移台，反射镜上连接有一维电控平移台；计算控制单元分别与步进电机控制器、CCD以及能量计相连；计算控制单元包括图像处理模块、图像解算模块、信号生成模块、控制模块以及数据处理模块；图像处理模块用于对CCD采集的光斑图像进行滤波处理，获取滤除背景噪声的光斑图像；图像解算模块用于对滤除背景噪声的光斑图像进行解算获取激光光斑的中心位置坐标信号生成模块用于根据事先存储的小孔光阑阵列中各透光小孔的中心位置以及所述中心位置坐标生成控制信号传输给控制模块；控制模块通过步进电机控制器控制一维电控平移台的移动，控制模块利用接收的控制信号通过步进电机控制器二维电控平移台的移动，使得激光光斑的中心和透光孔的中心重合；数据处理模块接收能量计传输过来的激光能量E，利用多项式拟合法获取以透光小孔直径D和能量E分别为横纵坐标的激光光强分布曲线，计算出激光发散角。