一种光路准直调试系统和光路准直调试方法技术方案

一种光路准直调试系统和光路准直调试方法，光路准直调试系统包括：光源；反射式布拉格光栅，所述反射式布拉格光栅的衍射角度可调；位于所述光源和所述反射式布拉格光栅之间的准直透镜，所述准直透镜沿光路上的位置可调；位于所述反射式布拉格光栅一侧的探测单元；所述反射式布拉格光栅适于接收被所述准直透镜准直之后的光并衍射至探测单元。所述光路准直调试系统评判光束的准直性的准确性提高。

【技术实现步骤摘要】
一种光路准直调试系统和光路准直调试方法
本专利技术涉及光学测试领域，具体涉及一种光路准直调试系统和光路准直调试方法。
技术介绍
在激光应用过程中，通常需要对激光束进行准直，准直效果会直接影响激光的应用效果，因此，如何评判准直效果，成为激光应用过程中较为关键的一环。目前，现有技术中尽管存在多种对于光路的准直效果进行测试的方法，但是检测结果的准确性有待提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中评判光束准直性的准确性较差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种光路准直调试系统，包括：光源；反射式布拉格光栅，所述反射式布拉格光栅的衍射角度可调；位于所述光源和所述反射式布拉格光栅之间的准直透镜，所述准直透镜沿光路上的位置可调；位于所述反射式布拉格光栅一侧的探测单元；所述反射式布拉格光栅适于接收被所述准直透镜准直之后的光并衍射至探测单元。可选的，所述准直透镜包括第一子准直透镜和第二子准直透镜；第一子准直透镜位于第二子准直透镜和所述光源之间，第一子准直透镜对光的准直方向和第二子准直透镜对光的准直方向不同。可选的，所述探测单元适于输出电信号。可选的，所述探测单元包括光功率计或光电转换探测器。可选的，所述探测单元适于输出图像信号，所述探测单元包括图像传感器。本专利技术还提供一种光路准直调试方法，采用本专利技术的光路准直调试系统，包括：所述反射式布拉格光栅接收经过准直透镜的光并衍射至探测单元；调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度直至所述探测单元判断出反射式布拉格光栅的衍射效率达到第一极大值；调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度之后，沿着光的传播光路上调节所述准直透镜的位置直至所述探测单元判断出反射式布拉格光栅的衍射效率达到第二极大值。可选的，所述探测单元输出电信号；在调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度的过程中，当所述探测单元输出的电信号达到第一电信号极大值时，反射式布拉格光栅的衍射效率达到第一极大值；沿着光的传播光路上调节所述准直透镜的位置的过程中，当所述探测单元输出的电信号达到第一电信号极大值时，反射式布拉格光栅的衍射效率达到第二极大值。可选的，所述探测单元输出图像信号；在调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度的过程中，当所述探测单元输出的图像面积达到第一面积极大值时，反射式布拉格光栅的衍射效率达到第一极大值；沿着光的传播光路上调节所述准直透镜的位置的过程中，当所述探测单元输出的图像面积达到第二面积极大值时，反射式布拉格光栅的衍射效率达到第二极大值。可选的，还包括：所述反射式布拉格光栅接收经过准直透镜的光并衍射至探测单元之前，所述准直透镜对所述光源发射的光进行初步准直。可选的，所述准直透镜对所述光源发射的光进行初步准直的方法包括：在所述准直透镜的出射光的方向上设置观测件；调节所述准直透镜沿着光的传播光路上的位置，直至从所述准直透镜出射的光在观测件上的投影面积达到投影面积极大值。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术技术方案提供的光路准直调试方法，所述反射式布拉格光栅接收经过准直透镜的光并衍射至探测单元；调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度直至所述探测单元判断出反射式布拉格光栅的衍射效率达到第一极大值；调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度之后，沿着光的传播光路上调节所述准直透镜的位置直至所述探测单元判断出反射式布拉格光栅的衍射效率达到第二极大值。当入射光束的发散角小于一定值时，反射式布拉格光栅的衍射效率极高，因此本方案中利用反射式布拉格光栅的角度特性选择来更好的评判光束是否准直，评判光束准直性的准确性提高。其次，反射式布拉格光栅是一种一维衍射器件，反射式布拉格光栅的栅线方向与入射光几乎垂直，能同时检测光束任意方向的发散角。因此在应用过程中，只需要使用一块反射式布拉格光栅，就可以完整评判光束的准直情况。反射式布拉格光栅在光路中可等效为一块反射镜，光路简单，适合实际应用。进一步，还包括：所述反射式布拉格光栅接收经过准直透镜的光并衍射至探测单元之前，所述准直透镜对所述光源发射的光进行初步准直。初步准直能够较快的大致确定准直透镜的初步位置，在此基础上，再结合反射式布拉格光栅的角度调节确定所述准直透镜的精确位置。这样使得调节的效率和精度均得到提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例中的光路准直调试系统的结构示意图；图2是本专利技术另一实施例的光路准直调试方法的流程图；图3是本专利技术另一实施例的反射式布拉格光栅中的光路图；图4为本专利技术实施例中的衍射效率和偏离布拉格角之间的关系图；具体实施方式正如
技术介绍
所述，评判激光的准直效果，成为激光应用过程中较为关键的一环。一种方法为：拉远或拉近光斑，观察其大小确认准直，然而在准直衍射较为严重的光束的情况下，例如小口径基模高斯光，这种评判方法十分不可靠。另一种方法为：利用透镜或离轴抛物反射镜结合CCD观察焦点光斑大小，然而对于超高斯光束来说，且超高斯光束在焦点处频谱面展开，频谱面上除主瓣外还存在很多阶次的旁瓣，这些旁瓣会严重影响观测结果。又一种方法为：利用剪切干涉板和CCD，然而这种方法依靠干涉条纹与参考线的平行程度来评判准直效果，一旦光束传播过程中由于光学器件引入的低频相位畸变，会严重影响判断结果。在此基础上，本专利技术实施例提供一种光路准直调试系统，参考图1，包括：光源100；反射式布拉格光栅110，所述反射式布拉格光栅110的衍射角度可调；位于所述光源100和所述反射式布拉格光栅110之间的准直透镜120，所述准直透镜120沿光路上的位置可调；位于所述反射式布拉格光栅110一侧的探测单元130；所述反射式布拉格光栅110适于接收被所述准直透镜120准直之后的光并衍射至探测单元130。本实施例中，光源100包括激光器，例如固体激光器。在其他实施例中，光源还可以为其他类型光源，不限制于激光器。在一个实施例中，所述准直透镜120为单个准直透镜。对于指定形貌的光束整形或者像散光束的准直，通常会使用双柱面镜或者更多透镜的组合实现。对于这种情况，在另一个实施例中，所述准直透镜为组合准直透镜，所述准直透镜包括第一子准直透镜和第二子准直透镜；第一子准直透镜位于第二子准直透镜和所述光源100之间，第一子准直透镜对光的准直方向和第二子准直透镜对光的准直方向不同。所述第一子准直透镜为柱面镜，所述第二子准直透镜为柱面镜。需要说明的是，假如采用透射式体布拉格光栅判断光束的准直，存在许多的局限性，表现在：(1)透射式体布拉格光栅衍射角与透射光存在很大的夹角；(2)透射式布拉格光栅是一种一维衍射器件，透射式布拉格光栅的栅线方向与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光路准直调试系统，其特征在于，包括：/n光源；/n反射式布拉格光栅，所述反射式布拉格光栅的衍射角度可调；/n位于所述光源和所述反射式布拉格光栅之间的准直透镜，所述准直透镜沿光路上的位置可调；/n位于所述反射式布拉格光栅一侧的探测单元；/n所述反射式布拉格光栅适于接收被所述准直透镜准直之后的光并衍射至探测单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种光路准直调试系统，其特征在于，包括：
光源；
反射式布拉格光栅，所述反射式布拉格光栅的衍射角度可调；
位于所述光源和所述反射式布拉格光栅之间的准直透镜，所述准直透镜沿光路上的位置可调；
位于所述反射式布拉格光栅一侧的探测单元；
所述反射式布拉格光栅适于接收被所述准直透镜准直之后的光并衍射至探测单元。


2.根据权利要求1所述的光路准直调试系统，其特征在于，所述准直透镜包括第一子准直透镜和第二子准直透镜；第一子准直透镜位于第二子准直透镜和所述光源之间，第一子准直透镜对光的准直方向和第二子准直透镜对光的准直方向不同。


3.根据权利要求1所述的光路准直调试系统，其特征在于，所述探测单元适于输出电信号。


4.根据权利要求3所述的光路准直调试系统，其特征在于，所述探测单元包括光功率计或光电转换探测器。


5.根据权利要求1所述的光路准直调试系统，其特征在于，所述探测单元适于输出图像信号，所述探测单元包括图像传感器。


6.一种光路准直调试方法，采用权利要求1至5任意一项所述的光路准直调试系统，其特征在于，包括：
所述反射式布拉格光栅接收经过准直透镜的光并衍射至探测单元；
调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度直至所述探测单元判断出反射式布拉格光栅的衍射效率达到第一极大值；
调节所述反射式布拉格光栅的衍射角度之后，沿着光的传播光路上调节所述准直透镜的位置直至所述探...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞天成，徐佳维，王俊，潘华东，俞浩，闵大勇，廖新胜，
申请(专利权)人：苏州长光华芯光电技术股份有限公司，苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32