一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光阑面积的装置

摘要

本发明一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光阑面积的装置，涉及高精度测量光阑面积领域，解决了监视测量结果不准确的技术问题；本发明包括hene激光器、可变光阑A、光束分离器、可变光阑B和可变光阑C、x-y平移台、监视系统和探测系统；所述探测系统包括积分球a和探测器a，探测器a安装在积分球a上，所述hene激光器、可变光阑A、光束分离器、可变光阑B、孔径光阑和探测系统的积分球从左至右依次排列，并且其中心在同一水平线上；本发明的监测系统与探测系统结构相同、型号相同、收集光束的方法相同，能够精准检测激光光束的稳定性，保证了监测结果的准确性。

说明书

技术领域

本发明属于高精度测量光阑面积领域，具体涉及一种改进监视系统的有效 面积法测量孔径光阑面积的装置。

背景技术

一些辐射学和光度学的测量是以高精度测量精密光阑面积为基础的，孔径 光阑面积的大小限制了入射光几何区域，决定了计算辐射照度时的入射面积以 及辐射亮度的立体角，因此高精度测量孔径光阑的面积有着至关重要的意义。

目前测量孔径光阑面积的装置有很多，英国Meas.Sci.Technol中公开了一项 名称为An optical method for direct determination of the radiometric aperture area  at high accuracy(有效面积法测量孔径光阑面积的装置)的技术方案，参见附 图1，该装置包括光源系统、分光系统、平移系统、探测系统和监视系统；所 述光源系统包括hene激光器1，所述分光系统包括可变光阑A2、光束分离器3、 可变光阑B4和可变光阑C9，所述探测系统包括积分球a7和探测器a8，探测 器a8安装在积分球a7上，所述监视系统包括陷阱探测器，其有效面积法的监 测过程为：在面积测量前首先调节激光器1，使其输出稳定的高斯光束，高斯 光束通过可变光阑A2射入光束分离器3后，50％能量反射50％能量透过，光 束分离器3将一部分光束通过可变光阑C9分到陷阱探测器10，将另一部分光 束通过可变光阑B4分到探测系统的积分球a7中。在面积测量过程中，默认光 束分离器3为理想的，两部分能量完全相同，陷阱探测器10即为监视系统， 其探测的光束的能量值，若保持稳定，则能保证激光光束的稳定性，亦保证了 测量所用光束能量的稳定，从而达到监视测量的目的。

但是在计算光阑面积时，需将监视系统所测能量值与探测系统所测能量值 作对比。此测量装置的监视系统仅为一单个陷阱探测器，当对激光光源进行监 视测量时，由于测量装置的探测系统与监视系统的结构不相同，光束收集方法 不同，使用的探测器类型也不相同，虽监视系统测量值保持稳定，能够证明激 光器发出光束的稳定性，但依然可能对光阑面积的测量结果产生影响，导致整 个监视测量结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光阑面积 的装置，解决监视测量结果不准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光阑 面积的装置包括光源系统、分光系统、平移系统、探测系统和监视系统；所述 光源系统包括hene激光器(氦氖激光器)；所述分光系统包括可变光阑A、光束 分离器、可变光阑B和可变光阑C，所述平移系统为x-y平移台，孔径光阑在 x-y平移台上，所述探测系统包括积分球a和探测器a，探测器a安装在积分球 a上，hene激光器、可变光阑A、光束分离器、可变光阑B、孔径光阑和探测系 统的积分球a从左至右依次排列，并且其中心在同一水平线上；所述监视系统 包括积分球b和探测器b，探测器b安装在积分球b上；由hene激光器输出的 光束通过可变光阑A射入光束分离器，光束分离器将光束分成能量相同的两束 光，一束光通过可变光阑B分到探测系统，另一束光通过可变光阑C分到监视 系统。

所述探测器a与探测器b型号相同。

所述积分球a与积分球b的大小和性能都相同。

本发明的有益效果为：本发明一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光 阑面积的装置的监测系统包括积分球b与探测器b，探测器b安装在积分球b 上，探测系统包括积分球a和探测器a，探测器a安装在积分球a上；监测系 统与探测系统结构相同、型号相同、收集光束的方法相同，能够精准检测激光 光束的稳定性，保证了监测结果的准确性。

附图说明

图1，为现有技术中有效面积法测量孔径光阑面积的装置的结构示意图；

图2，为本发明一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光阑面积的装置的 结构示意图；

其中，1、hene激光器，2、可变光阑A，3、光束分离器，4、可变光阑B， 5、x-y平移台，6、孔径光阑，7、积分球a，8、探测器a，9、可变光阑C,10 陷阱探测器，11、积分球b，12、探测器b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参见附图2，本发明一种改进监视系统的有效面积法测量孔径光阑面积的装 置包括光源系统、分光系统、平移系统、探测系统和监视系统；所述光源系统 包括hene激光器1，所述分光系统包括可变光阑A2、光束分离器3、可变光阑 B4和可变光阑C9，所述平移系统为x-y平移台5，可变光阑6在x-y平移台5 上，x-y平移台5用于调节可变光阑6的位置，所述探测系统包括积分球a7和 探测器a8，探测器a8安装在积分球a7上，所述hene激光器1、可变光阑A2、 光束分离器3、可变光阑B4、孔径光阑6和探测系统的积分球a7从左至右依次 排列，并且其中心在同一水平线上，所述监视系统包括积分球b11和探测器b12， 探测器b12安装在积分球b11上；由hene激光器1输出的光束通过可变光阑A2 射入光束分离器3，光束分离器3将光束分成两束能量相同的光束，一束光束通 过可变光阑B4分到探测系统，另一束光束通过可变光阑C9分到监视系统。

所所述探测器a8与探测器b12型号相同。

所述积分球a7与积分球b11的大小和性能都相同。

本发明的监测过程为：在面积测量前首先调节hene激光器1，使其输出稳 定的高斯光束，该光束经光束分离器3后，50％能量通过反射经过可变光阑C9 进入监视系统，50％能量透过光束分离器3通过可变光阑B4进入探测系统， 在面积测量过程中，监视系统测量的光束能量值与探测系统测量的光束能量值 相同，监视系统对光束的探测过程与探测系统对光束的实际测量过程完全相 同，都是光束分别先由积分球a7和积分球b11收集，后分别由相同型号的探测 器a8和探测器b12接收，进而测量光束的能量值。由于监测系统与探测系统 结构相同、型号相同、收集光束的方法相同，能够精准检测激光光束的稳定性， 保证了监测结果的准确性，从而达到实时监测的目的。