空間陣列式雷射探測器的製作方法

2023-06-01 10:03:16 1

專利名稱：空間陣列式雷射探測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光輻射探測裝置。
一般的雷射功率探測器是由單層面吸收型靶組成，這種平面(或單層)陣列型探測器的陣列元素少，製作技術難度大，承受功率及能量低，各元素間有一定間隙。它用於功率或能量測量時往往存在測量精度與靈敏度或響應速度、響應速度與探測吸收比或光譜範圍、測量範圍與響應線性度或探測器體積等相互矛盾的設計要求。
本發明的目的是1.提供一種可用於紅外高功率雷射測量並同時具有良好的各項技術指標的探測器，即空間型雷射功率探測器;
2.提供一種可用於紅外高功率雷射模式、發散角、光斑直徑、光點漂移及功率或能量測量的探測器及設計原理，即空間陣列型雷射空域參數探測器。
本發明的技術特徵是採用多個相同形狀或不同形狀光敏元或接收靶面，將其按測量要求，在入射光線方向或與該方向成某一角度構成的平面內分層間隔排列，使入射的雷射或其它輻射功率在空間內被分割吸收。
本發明的突出優點在於可測量輻射光功率或能量的空間分布;承受功率或能量高;光敏元素可按要求任意選定;成本及製作技術難度低;各光敏元無間隔;技術指標可根據要求設計決定。本發明不僅適用於雷射的探測，也可用於非相干光輻射的探測。
圖面說明

圖1是空間陳列型雷射功率探測器結構示意圖。
圖2是空間陳列型雷射功率探測器環形靶面圖。
圖3是一維空間陣列型雷射探測器結構示意圖。
圖4是一維空間陣列型雷射探測器矩形靶面圖。
圖5、6是二維空間陣列型雷射探測器的單元結構圖。
圖7是二維空間陣列型雷射探測器結構正視圖。
圖8是二維空間陣列型雷射探測器結構側視圖。
實施例一量熱式空間型雷射功率探測器結構見附圖1、2，探測器是由一組直徑不同相互獨立的環狀靶面5構成，靶面5材料可以是陽極氧化黑鋁片、陶瓷片、石磨片及其它發黑金屬片等材料構成。靶面5的法線與入射光線夾角要小於90℃，以保證對輻射功率的全部吸收，如上所述的一組靶面5構成了圓錐狀腔體。在靶面的散熱片之間設置有鏡反射面6，用於反射靶面之處的漏光，保證全吸收特徵。測溫熱電偶3貼在散熱片2上(可雙面貼)，熱電偶對數的分布根據響應均勻性要求確定，探測器是通過緊固件1固定，各靶面之間在反射面6內側為吸收腔4。探測器如採用自然對流散熱方式最大可承受1千瓦輻射功率，如採用水冷方式工作可承受萬瓦輻射功率。通過測量各組熱電偶輸出可確定輻射功率環形分布。
實施例二量熱式空間陣列型一維雷射空域參數探測器的結構見附圖3、4，探測器由一組寬度不同並相互獨立的環狀矩形靶面構成，靶面材料同實施例一中所述，其腔體呈v字型，測溫熱電偶貼在散熱片2上，各片熱電偶對數相等，採用水冷散熱方式可提高承受功率(與實施例一相同)，測量各組熱電偶輸出可確定輻射功率一維分布，光斑直徑和光點的一維漂移和發散角。
實施例三二維空間陣列探測器是用一維空間陣列探測器做為單元結構，用一組這樣的單元結構在另一維方向組合(非光入射方向)依次疊加起來，使每個單元結構的腔體共同組成一個新的v字型的二維空間陣列探測器腔體，其結構見圖7、8。
權利要求
1.一種由一組接收靶面、熱電偶或其它測溫元件、鏡反射面、散熱片和緊固件組成的空間陣列型雷射探測器，其特徵是這組接收靶面按其法線與被測光線平行或成某一角度(小於90℃)的方向以一定間隔分層排列，構成V字型、圓錐型或其它曲面接收腔體，從而形成具有空間陣列分布的雷射探測器，在靶面的散熱片之間設置有鏡反射面，用於反射靶面之外的漏光，保證全吸收特性；如將上述探測器做為單元結構，在另一維方向組合(非光入射方向)依次疊加起來，即可構成由每個單元結構的腔體共同組成的一個新的V字型二維空間陣列探測器腔體。
2.如權利要求1所述的探測器，其特徵是接收靶面可以是陽極氧化鋁片、陶瓷片、石磨片及其它發黑金屬片等材料。
全文摘要
一種新型雷射高功率及空域參數測量用探測器，其中包括空間型雷射功率探測器和空間陣列型雷射空域參數探測器。根據本發明設計原理可以製成0.3-25μm波長範圍內的連續脈衝和單脈衝雷射功率、能量及其模式、光斑直徑、發散角和光點漂移等參數測量探測器。該探測器承受功率高、測量範圍廣、應用及設計靈活。
文檔編號G01J11/00GK1050766SQ9010952
公開日1991年4月17日 申請日期1990年12月1日 優先權日1990年12月1日
發明者田麗華 申請人:田麗華