雙探頭式激光發(fā)散角測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體激光器日益廣泛的應(yīng)用，對(duì)激光光束質(zhì)量的評(píng)價(jià)越來(lái)越重要，而激光光束遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角是評(píng)價(jià)激光質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，它不但能反映遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的激光發(fā)散特性，而且能準(zhǔn)確評(píng)估出半導(dǎo)體激光器的品質(zhì)及激光的傳輸質(zhì)量。因此，對(duì)發(fā)散角測(cè)量的研究成為當(dāng)今半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。
　　本文提出了利用雙探頭直接檢測(cè)光斑邊界點(diǎn)來(lái)測(cè)量發(fā)散角的方法。采用兩個(gè)光電探測(cè)器分別檢測(cè)光束不同高度上的兩個(gè)光斑，在確定光斑中心最大光強(qiáng)值后，根據(jù)光斑截面尺寸的

2、1/e2定義，得到光斑截面邊界點(diǎn)的光強(qiáng)值，并以其為標(biāo)準(zhǔn)判定光斑截面的邊界點(diǎn)，對(duì)探測(cè)到的邊界點(diǎn)通過(guò)最小二乘法進(jìn)行擬合，得到橢圓光斑截面的方程，根據(jù)空間幾何關(guān)系求出發(fā)散角。
　　基于上述設(shè)計(jì)思路，本課題設(shè)計(jì)了發(fā)散角的整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)光電探測(cè)器進(jìn)行光強(qiáng)檢測(cè)，用來(lái)探測(cè)邊界點(diǎn)；兩個(gè)光電探測(cè)器之間的分時(shí)控制通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)；選用光電編碼器，搭建步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制系統(tǒng)；根據(jù)半導(dǎo)體激光器本身的參數(shù)特性，建立發(fā)散角和溫度的數(shù)學(xué)模型，對(duì)測(cè)