專利名稱：激光光斑動態測量方法及測量儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及激光光束診斷技術領域，具體地說，本發明涉及一種激光光斑動態測量方法及測量儀。
背景技術：
激光光斑動態測量儀是診斷連續或者脈沖激光的激光光束的測量系統，它可以應用于激光光束的優化、激光參數控制、高斯擬合分析、光束準直等各個應用領域?，F有技術中的激光光斑動態測量儀主要有兩類，一類是用相機作為光束參數測量系統，即相機法測量儀；另一類是用一個可移動的機械狹縫或是用刀片法掃描入射的光束從而獲得光束信息，即機械法測量儀。機械法的優勢是動態范圍很大，并且無論是高功率還是低功率都能準確測量光束參數(包括腰寬、形狀、位置、功率、光強分布等)。但是，機械法測量儀的測量速度較慢，難以快速分析出光束的細節信息，難以實現對光束的動態測量。因此，當前迫切需要一種測量速度快、精度高、動態范圍大的激光光斑動態測量方法及測量儀。
發明內容
本發明的目的是提供一種測量速度快、精度高、動態范圍大的激光光斑動態測量方法及測量儀。為實現上述發明目的，本發明提供了一種激光光斑動態測量方法，包括下列步驟1)將激光光束照射到CCD上，CCD各像素分別探測所接收到的光強；2)將CCD各像素探測到的光強數據記為矩陣I ；矩陣I中的每個元素分別對應于 CCD相應像素所探測的光強數據；基于激光光斑光強分布公式
權利要求
1. 一種激光光斑動態測量方法，包括下列步驟1)將激光光束照射到CCD上，CCD各像素分別探測所接收到的光強；2)將CCD各像素探測到的光強數據記為矩陣I；基于激光光斑光強分布公式
2.根據權利要求1所述的激光光斑動態測量方法，其特征在于，所述步驟幻包括下列子步驟21)將光強矩陣I中的各個元素依次記為Ii，將Ii所對應的C⑶像素的橫坐標記為Xi， 將Ii所對應的C⑶像素的縱坐標記為其中i = 1,2,3, ...，N-I, N ;N為光強矩陣I的總元素個數；22)
3.根據權利要求1所述的激光光斑動態測量方法，步驟4)包括下列子步驟41)根據P(k)計算P (k，j)，P (k，j)是在P (k)的基礎上，用、(k) + δ p替換tj (k)后形成的新的參數向量，j為1到6的整數；其中，δ p為預先設定用于進行參數修正的小量；42)計算梯度矩陣Gd，Gd(i，j)為梯度矩陣Gd中第i行第j列的元素，其中i是對應于 CCD各像素的編號；光強矩陣I中的各個元素依次記為Ii，將Ii所對應的CCD像素的橫縱坐標分別記為^、7^1(\，7”？00)為基于激光光斑光強分布公式，利用參數向量P(k)計算出的坐標(Xi、yi)處的光強；I(Xi，yi，P(k，j))為基于激光光斑光強分布公式，利用參數向量p(k，j)計算出的坐標(Xi、yi)處的光強；計算梯度
4.根據權利要求1所述的激光光斑動態測量方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述激光光束經過多重衰減片衰減后再照射到CXD上。
全文摘要
本發明提供激光光斑動態測量方法及測量儀，其中，測量方法包括下列步驟1)CCD各像素分別探測所接收到的光強；2)將各像素探測到的光強數據記為矩陣I；基于激光光斑光強分布公式，根據實測的光強數據矩陣I及相應各像素的橫縱軸坐標值，利用線性最小二乘法得出σx，σy，xc，yc，A和I0；其中，xc與yc分別為光斑中心的橫縱軸坐標值，σx與σy分別為橫縱軸1/e半徑，A為幅度，I0為暗噪聲；4)通過牛頓迭代法得出參數向量P(k)的修正向量D，計算P(k+1)＝P(k)+D；5)重復執行步驟4)，直至迭代次數達到預設值K或第k次迭代得出的參數向量P(k)的誤差小于預設的容忍值，將此時的參數向量P(k)的各元素作為所測得的激光光束參數。本發明還提供了相應的激光光斑動態測量儀。本發明測量速度快、精度高、動態范圍大。
文檔編號G01J1/42GK102564614SQ201010606548
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者曹強, 王如泉 申請人:中國科學院物理研究所