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飞焦级激光能量计校准系统及方法研究

2020-08-03韩占锁林利红汪建刚杨鸿儒

应用光学 2020年4期

秦 艳,韩占锁,林利红,汪建刚,李 杰,王 兵,杨鸿儒

(1. 西安应用光学研究所,陕西 西安 710065;2. 北方科技信息研究所,北京 100089)

引言

近年来随着激光测距、预警、医疗,尤其是微弱激光信号探测技术的发展,皮焦、飞焦级激光能量的探测愈来愈重要[1]。目前能够被准确校准的激光能量计其测量下限值已达到1 000 fJ,但低于1 000 fJ的校准,国内报道较少。为了解决飞焦量级范围内激光能量计的校准问题,研制了一种飞焦级激光能量计校准系统[2],该系统采用固定和可变二级衰减机构相结合的方式[3-4],将飞焦级标准激光光源的能量值传递到被校能量计上,实现了对响应波长1 064 nm、脉宽5 ns~1 μs的飞焦级激光能量计的校准[5],使飞焦级激光能量计的量值处于受控状态。

1 系统组成

飞焦级激光能量计校准系统如图1所示。校准系统由纳秒脉冲微能量激光器、激光器电源、激光器控制器、分束器、监视能量计、参考能量计、半波片、起偏器、固定衰减器、扩束镜组、反射式可变衰减器、耦合透镜组组成。

激光器输出能量为1 nJ~10 nJ、脉宽10 ns~100 ns的激光,经半波片、起偏器后形成线偏振光[6],经固定衰减器衰减,再经扩束镜组和反射式可变衰减器后,形成飞焦级能量的脉冲激光输出[7]。监视和参考能量计用于实时监测输出激光能量的变化并确定分束比,固定衰减器在较宽能级范围内对光信号进行衰减,反射式可变衰减器的旋转角度为确定值时,其透过率值也唯一确定。根据此特点,可以在一定的激光能量范围内,获得更加精准的激光能量[8]。……

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