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专利名称：激光棒正热透镜焦距的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光棒的热透镜效应，尤其是一种激光棒正热 透镜焦距的测量装置。
背景技术：
激光材料因吸收了泵浦辐射而发热，而散热又要求对其表面进行冷 却，这两者使激光材料内部产生不均匀的温度分布。由于温度和应力的 改变使折射率发生变化，导致激光束的畸变。对于激光棒，与温度有关 的折射率变化量和半径r是二次方关系，沿棒轴向传播的光束将出现二 次方的空间相位变化，此扰动相当于球面透镜效应，称为热透4竟效应， 其中正热透镜效应较为常见。热透镜效应不仅影响激光器的输出能量和 光束发散角，当焦点落在激光棒内部时，将在工作物质内部产生激光损 伤。目前已有多种方法来修正和补偿激光棒的热蓬镜效应。但为了有效
地实现热透镜效应的补偿，首先必须获得热透^:的焦距值。 发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术现状，提供一种激光棒正热透 镜焦距的测量装置，它能够准确、方便地测量较短的激光棒正热透镜焦 距值。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的-.
一种激光棒正热透镜焦距的测量装置，构成包括激光器、光束准直 和扩束系统、薄凸透镜和观测装置，在所述的激光器的输出光路上依次 设置所述的光束准直和扩束系统、薄凸透镜和观测装置。所述的观测装置可以是观察屏，也可以是光束轮廓分析仪，所述的 光束轮廓分析仪具有光束直径自动测量功能。
利用所述的激光棒正热透镜焦距的测量装置对激光棒正热透镜焦
距的测量方法，其特征在于包括下列步骤
① 开启所述的激光器，所述的激光器发射的激光通过所述的光束准
直和扩束系统后平行入射到待测激光棒上，所述的平行入射光的直径不 小于所述的待测激光棒的直径，所述的平行入射光通过所述的待测激光 棒后形成所述的透射光路，所述的观测装置垂直子所述的透射光路；
② 所述的观测装置由所述的待测激光棒的后表面开始沿所述的光
路平行移动，当所述的观测装置上的光斑由减小变为增大时，记录所述 的观测装置所在的位置，即焦点位置范围； ③所述的观测装置继续沿光路向后移动一定距离后静止放置，所述
的透射光在所述的观测装置上形成初始光斑，测量所述的初始光斑的直 径；
④将所述的薄凸透镜在所述的待测激光棒和所述的观测装置之间 插入光路，并使所述的薄凸透镜与光路垂直，所述的薄凸透镜的焦距应 大于所述的观测装置到所述的焦点位置范围的距离，所述的薄凸透镜在 所述的焦点位置范围内移动，所述的透射光在所述的观测装置上形成成 〃像光斑，测量所述的成l象光斑的直径，当所述的成〗象光斑的直径等于所 述的初始光斑的直径时，所述的薄凸透镜所在的位置就是所述的待测激 光棒的正热透镜的焦点的位置，所述的正热透镜的焦点的位置与所述的 待测激光棒沿光路方向中心位置的距离即为所述的待测激光棒的正热透镜的焦距值。
本实用新型的优点在于
1、 本实用新型所提供的激光棒正热透镜焦距的测量装置，测量装 置简便。
2、 本实用新型所提供的激光棒正热透镜焦距的测量装置，测量过 程方便准确。
3、 本实用新型采用光束轮廓分析仪自动测量光束直径，便于进行
自动化测量。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。 图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应以此限 制本实用新型的保护范围。 实施例1:
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。由图可见，本实用新型 激光棒正热透镜焦距的测量装置，构成包括激光器1、光束准直和扩束 系统2、薄凸透镜5和观测装置4，在所述的激光器1的输出光路上依次 设置所述的光束准直和扩束系统2、薄凸透镜5和观测装置4。所述的激 光器1是波长为543nm的He-Ne激光器，所述的光束准直和扩束系统2 是光束准直和扩束望远镜，所述的观测装置4为观测屏，He-Ne激光器 发出的光束扩束后的平行入射光的直径不小于待测激光棒3的直径，观 测装置4与光路垂直，由待测激光棒3的后表面开始沿光路向后移动， 当观测装置4上的光斑由减小变为增大时，记录观测装置4所在的焦点位置范围，观测装置4继续沿光路向后移动一定距离后静止放置，待测 激光棒3的透射光在观测装置4上形成初始光斑，测量初始光斑的直径， 将薄凸透镜5插入光路，薄凸透镜5与光路垂直，薄凸透镜5的焦距大 于观测装置4到焦点位置范围的距离，薄凸透镜5在所述的焦点位置范 围内移动，待测激光棒3的透射光在观测装置4上形成成像光斑，测量 成像光斑的直径，当成像光斑的直径等于初始光斑的直径时，薄凸透镜 5所在的位置就是正热透镜的焦点的位置，正热透镜的焦点的位置与待 测激光棒5沿光路方向中心位置的距离，即为待测激光棒5的正热透镜 的焦距值。所述的观测装置4为观测屏。
实施例2:如图2所示，该激光棒正热透镜焦距的测量装置的其他 结构与实施例一相同，不同之处在于所述的观测装置4为光束轮廓分析 仪6自动测量光束直径，便于进行自动化测量，并采用与实施例一相同 的方法来获得正热透镜的焦距值。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照 最佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离 本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要 求范围中。
权利要求1、一种激光棒正热透镜焦距的测量装置，特征在于其构成包括激光器(1)、光束准直和扩束系统(2)、薄凸透镜(5)和观测装置(4)，在所述的激光器(1)的输出光路上依次设置所述的光束准直和扩束系统(2)、薄凸透镜(5)和观测装置(4)。
2、根据权利要求1所述的激光棒正热透镜焦距的测量装置，其特征在于所述的观测装置(4)是一观测屏或光束轮廓分析仪。
专利摘要一种激光棒正热透镜焦距的测量装置，构成包括激光器、光束准直和扩束系统、薄凸透镜和观测装置，在所述的激光器的输出光路上依次设置所述的光束准直和扩束系统、薄凸透镜和观测装置。本实用新型具有结构简单，测量方便准确的特点。
文档编号G01M11/02GK201269803SQ20082015359
公开日2009年7月8日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者飞 栾, 胡丽丽, 伟 陈, 力 陈 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所