激光束斜入射时光斑能量分布的实验测试

朱婧婧李亦军李洁

(中北大学理学院物理系山西 太原030051)

摘 要：本文提出了一种新型的测量微角位移系统．结合了二维PSD位置探测器，通过实验得出光斑中心位置随角度偏移量的变化关系，继而得到在实际应用中测量微角位移的方法．

关键词：激光光斑能量二维PSD

收稿日期：(2015-06-09)

在现代制导以及其他领域应用中，光学法测量微角位移应用很广泛，可以满足高精度测量[1]，本文主要分析了二维PSD的工作原理、实验的设计以及对实验数据的处理，得出了激光束斜入射时光斑能量分布的实验测试，为以后测量微角位移做准备．

1PSD的结构和原理

PSD作为位置探测器的一种，它具有较高的分辨率、响应快等优点．一维PSD是由P，I，N3层半导体构成，假如位于表面的P层具有均匀的电阻，当激光射入光敏层时，产生横向的光电效应并产生光电流I0，实现了光电转换，I0分别流入两个电极，且两个电极的电流信号I1，I2与两段电阻ROA，RAB成反比[2]，过程中实现了对电流信号的分配，根据每个电极上的电流信号来判断入射光的位置，位置信息仅与激光光斑能量中心位置有关．一维PSD结构如图1(a)所示．二维PSD原理与一维PSD类似，不同的是它有两个光敏面，分别检测激光光斑分别在x和y的位置信息[3]．二维PSD结构如图1(b)所示．激光光斑的位置坐标信息(x,y)用式(1)表示．

图1

(1)

式中X1，X2，Y1，Y2分别是各个电极的电流输出．

2测量光斑能量分布选定二维PSD

本次实验测试中激光在二维PSD上……