【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器件测量，具体涉及一种简单实用的固体激光介质热透镜焦距精密实时测量方法。
技术介绍
1、热效应是目前影响激光器件综合性能继续提高的关键因素。热效应的物理过程是指：激光器进行能量转化的同时，激光介质中的余热造成的热相关的负面影响，包括热透镜效应、热致衍射损耗、热致双折射、热损伤等。其中，热透镜效应最为常见，热透镜焦距的准确测量及实时监测，对激光谐振腔的设计、激光器输出功率提高、热效应的深入研究，以及激光器综合性能提高及评估具有重要意义。
2、目前，测量热透镜焦距的常用方法有：探针光束法、干涉法、临界腔法、频差法、输出激光束参数测量法等。探针光束法：将待测光束耦合进激光介质，透镜效应会使入射光进行聚焦，测量焦点位置可以反推出热透镜焦距，该方法原理简单，测量装置相对简单，不足之处在于待测光束选择以he-ne激光为代表的激光束，目前的测量方法对激光束焦点位置测量存在较大误差，导致此方法的测量误差相对较大。干涉法需要待测激光器件搭配复杂的干涉测量装置，且测量误差相对较大。探针光束法和干涉法中涉及到的测量装置均会影响激光器件的正常运行，或激光器件的运转状态会限制该两种方法是否可行。临界腔法和频差法均是基于谐振腔原理反推热透镜焦距，方法简单易行，理论上精度很高，但该两种方法的测量过程中，激光谐振腔分别运转在临界状态和多横模状态，已经偏离了激光器正常运转状态，测量结果并非正常运转状态下的热透镜焦距。输出激光束参数测量法：测量激光器输出激光的远场发散角或确定位置的光束半径值，反推热透镜焦距值，此方法相对简单，但激光束
3、上述几种方法均难以实现对热透镜焦距的实时监测，同时测量的关联参数会受到热效应导致的波前畸变、热致双折射等负面效应的干扰，严重影响测量精度。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种简单实用的固体激光介质热透镜焦距精密实时测量方法，以解决现有技术存在的难做到对热透镜焦距的实时监测，测量精度不够高的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种简单实用的固体激光介质热透镜焦距精密实时测量方法，采用测温仪器远距离对激光介质端面中心温度进行监测，测量得到激光介质端面中心温度，结合热透镜焦距公式实现对热透镜焦距的实时监测，所述热透镜焦距公式表示为：
3、
4、其中：f为热透镜焦距，c2为激光介质端面温度分布二次项系数，t0为激光介质端面中心处温度，i表示积分结果，dn/dt表示折射率随温度变化系数。
5、与现有技术相比，本专利技术的优点是：
6、1)热透镜成因在于激光介质中余热造成的介质内部温度分布不均匀，进而导致折射率分布不均匀，光束通过折射率不均匀分布的介质后，介质引起的光波相位变化在垂直于光波传播方向上分布不均匀，而相位差的不均匀分布会等效于透镜效应。本专利技术方法源于热透镜效应成因，即激光介质内部温度分布，温度分布不会受到其他因素干扰，本专利技术方法的关联参数仅仅为温度，因此测量精度高，测量误差仅为2％。
7、2)本专利技术采用测温仪器可对被测目标进行远距离非接触式测温，自动搜寻被测目标所在二维面上最高温度点的位置并显示相应温度值，该测量过程为瞬时测量，且外界因素对测量过程的影响可以忽略，有利于热透镜焦距测量精度的进一步提高。
8、3)本专利技术方法基于黑体辐射原理的红外测温技术，激光介质端面中心温度为端面温度分布的最高温度点，因此采用测温仪器远距离对激光介质端面中心温度进行监测，就可以实现对热透镜焦距的实时监测。
9、4)本专利技术测量方法简单易行，测量装置易获得，成本低，测量过程中不影响激光器正常运行，激光器任意运转状态下均可进行测量。
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1.一种简单实用的固体激光介质热透镜焦距精密实时测量方法，其特征在于：采用测温仪器远距离对激光介质(1)端面中心温度进行监测，测量得到激光介质(1)端面中心温度，结合热透镜焦距公式实现对热透镜焦距的实时监测，所述热透镜焦距公式表示为：
【技术特征摘要】
1.一种简单实用的固体激光介质热透镜焦距精密实时测量方法，其特征在于：采用测温仪器远距离对激光介质(1)端面中心温度进...
【专利技术属性】
技术研发人员：王垚廷，郑耀辉，张瑞红，冯孝周，李武军，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：
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