專利名稱：基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置。
背景技術(shù)：
高功率激光系統(tǒng)的特點是激光的功率高、能量大、傳輸過程中需要大量的光學(xué)元件。由于激光的功率高、能量大，在激光的傳輸以及實驗過程中就容易對光學(xué)元件造成損傷，特別是關(guān)鍵位置上的光學(xué)元件，損傷的光學(xué)元件對傳輸經(jīng)過的激光光束質(zhì)量會產(chǎn)生較大的影響，例如激光近場、激光波前等激光參數(shù)。為了完成對裝置中此類關(guān)鍵元件的監(jiān)視以及元件損壞程度的測量，就需要在激光參數(shù)測量系統(tǒng)加入對此種情況的監(jiān)視測量光路。 由于CCD等光電探測器靶面尺寸的限制，難以一發(fā)次完成損傷光學(xué)元件的全口徑監(jiān)視測量，因此就需要大靶面的膠片來完成光學(xué)元件的損傷檢測。激光裝置中所涉及的波長有三種近紅外光、可見光和紫外光。膠片在不同的波長處其感光靈敏度以及對激光光強(qiáng)的響應(yīng)范圍也是有差異的。由于膠片對激光光強(qiáng)的響應(yīng)范圍是未知的，因此在裝置進(jìn)行物理實驗的過程中，在同等的激光功率和能量下需要進(jìn)行多個發(fā)次的物理實驗以便更換膠片光路中不同衰減倍率的衰減片來適應(yīng)膠片的最佳響應(yīng)值，這一過程對裝置的實驗成本以及時間的利用等都是不經(jīng)濟(jì)的。因此，通過膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置提前完成膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測試，找到膠片的最佳響應(yīng)區(qū)域，在激光裝置進(jìn)行物理試驗時即可提前匹配好膠片光路激光光強(qiáng)衰減片的衰減倍率，實驗一發(fā)完成對目標(biāo)光學(xué)元件的損傷測試。

實用新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，此裝置可以對膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍進(jìn)行測試，以便提前匹配好膠片測量光路激光光強(qiáng)衰減片的衰減倍率完成可對目標(biāo)光學(xué)元件的損傷測試。本實用新型的技術(shù)解決方案是本實用新型提供了一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，其特殊之處在于所述基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置包括暗室、激光器、快門裝置、積分球、膠片暗盒以及功率計；所述快門裝置以及積分球依次設(shè)置在激光器的出射光路上；所述積分球包括第一出口以及第二出口 ；所述第一出口設(shè)置有膠片暗盒；所述第二出口電性連接功率計；所述激光器、快門裝置、積分球以及膠片暗盒共同處于暗室中。上述第一出口以及第二出口的形狀和大小都是相同的。上述基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置還包括示波器；所述示波器與功率計電性連接。上述基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置還包括設(shè)置在激光器與快門裝置之間的固定衰減片。[0011]本實用新型的優(yōu)點是本實用新型通過膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置提前完成膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測試，找到膠片的最佳響應(yīng)區(qū)域，在激光裝置進(jìn)行物理試驗時即可提前匹配好膠片光路激光光強(qiáng)衰減片的衰減倍率，實驗一發(fā)完成對目標(biāo)光學(xué)元件的損傷測試。

圖I是本實用新型所提供測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中I-暗室；2_激光器；3_快門裝置；4_積分球；5_功率計；6_膠片暗盒；7_示波器；8-線纜轉(zhuǎn)接法蘭。
具體實施方式
參見圖I，本實用新型提供了一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，該裝置包括暗室I、激光器2、固定衰減片、快門裝置3、積分球4、功率計5、示波器7、待測膠片、膠片暗盒6幾部分組成。固定衰減片、快門裝置3以及積分球4依次設(shè)置在激光器2的出射光路上；積分球4包括第一出口以及第二出口 ；第一出口設(shè)置有膠片暗盒6，待測膠片設(shè)置在膠片暗盒內(nèi)部；第二出口電性連接功率計5 ;示波器7與功率計5電性連接；激光器2、快門裝置3、積分球4以及膠片暗盒6共同處于暗室中。本實用新型中的快門裝置3可采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種快門裝置。用于連接功率計5和第二出口的電線在穿過暗室時，采用線纜轉(zhuǎn)接法蘭8進(jìn)行轉(zhuǎn)接。本實用新型的工作過程是為避免膠片曝光，整個裝置需要放置在暗室I里進(jìn)行操作；積分球4可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計，例如積分球的大小、開口形狀、開口大小和開口位置等。從激光器2出射的激光經(jīng)過固定衰減片的衰減后到達(dá)快門裝置3，通過快門裝置3控制膠片的曝光時間。入射的激光經(jīng)過快門后進(jìn)入積分球4，激光在積分球4內(nèi)部經(jīng)過多次的漫反射將激光束進(jìn)行勻化，以便從積分球4出口出射的光為均勻的光束，這樣入射到膠片上的光束即為均勻光束，積分球4的另一個出口連接功率計5探頭，對積分球4出口出射的激光功率進(jìn)行測量。將功率計5和示波器7連接，通過示波器7上顯示的脈沖波形來記錄快門的曝光時間(曝光次數(shù))。對應(yīng)每一張曝光的膠片，記錄下功率計5的讀數(shù)(功率計5的讀數(shù)為快門開合一次的讀數(shù))和示波器上7出現(xiàn)的脈沖波形個數(shù)。由于積分球4上連接膠片和功率計5探頭的兩個出口形狀和大小都是相同的，因此膠片和功率計5上所接收的能量也是相同的，即功率計5上所接收的能量即為膠片上曝光的能量。通過控制快門的開合次數(shù)(對應(yīng)示波器7的脈沖個數(shù))來控制每張膠片的曝光量，結(jié)合功率計的讀數(shù)，通過以下公式(I)計算膠片的曝光能量，將顯影后的膠片和計算的曝光能量對比，即可得到膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍以及激光光強(qiáng)最佳響應(yīng)點。W = PXnXT(I)其中W-每張膠片曝光能量；P--決門開一次對應(yīng)的功率計讀數(shù)；η——示波器上顯示的快門曝光脈沖個數(shù)；[0024]T--決門開合一次的曝光時間；在快門開合一次的曝光時間T確定的前提下，通過控制快門的開合次數(shù)來控制膠片的曝光時間，從而達(dá)到增加膠片曝光量的目的。對顯影后的膠片進(jìn)行比對，找到具有最佳對比度的曝光膠片所對應(yīng)的能量值即為膠片的激光光強(qiáng)最佳響應(yīng)點；找到接近飽和狀態(tài)的曝光膠片所對應(yīng)的能量值即為膠片的激光光強(qiáng)最高響應(yīng)點，記為Wmax ;找到信號較弱的曝光膠片所對應(yīng)的能量值即為膠片的激光光 強(qiáng)最低響應(yīng)點，記為Wmin ;通過公式(2)來計算膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍
Df * . I· ' r ·
=~—-
'-* > ·.·.Γ.(2)其中D-膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍；Wmax——接近飽和狀態(tài)的曝光膠片所對應(yīng)的能量值即為膠片的激光光強(qiáng)最高響應(yīng)點；Wmin——信號較弱的曝光膠片所對應(yīng)的能量值即為膠片的激光光強(qiáng)最低響應(yīng)點。記錄方式根據(jù)控制快門的開合次數(shù)確定膠片的曝光時間；設(shè)定好快門的曝光時間，根據(jù)快門的開合次數(shù)，通過示波器記錄傳入示波器的快門脈沖波形個數(shù)記錄膠片每次的曝光時間，通過公式(I) (2)計算膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍，具體實施步驟為I、根據(jù)測試光路圖搭建膠片的測試光路；2、通過功率計監(jiān)視，調(diào)節(jié)激光器的輸出強(qiáng)度，并記錄功率計的讀數(shù)和激光器的輸出強(qiáng)度讀數(shù)，將記錄結(jié)果繪成分布圖，找到接近線性分布的區(qū)域，利用此區(qū)域進(jìn)行膠片的測試實驗；3、控制膠片暗盒的開關(guān)，對膠片進(jìn)行曝光；4、通過控制快門的開合次數(shù)控制膠片的曝光時間，同時在功率計上進(jìn)行讀數(shù)，在示波器上記錄脈沖波形個數(shù)；5、對同一款膠片分別進(jìn)行不同的曝光時間實驗，以此測試膠片的感應(yīng)范圍；6、對同一款膠片在同一環(huán)境條件下進(jìn)行顯影處理，通過比對顯影后的膠片清晰度，從而確定膠片的感應(yīng)范圍以及最佳感應(yīng)曝光量。
權(quán)利要求1.一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，其特征在于所述基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置包括暗室、激光器、快門裝置、積分球、膠片暗盒以及功率計；所述快門裝置以及積分球依次設(shè)置在激光器的出射光路上；所述積分球包括第一出口以及第二出口 ；所述第一出口設(shè)置有膠片暗盒；所述第二出口電性連接功率計；所述激光器、快門裝置、積分球以及膠片暗盒共同處于暗室中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，其特征在于所述第一出口以及第二出口的形狀和大小都是相同的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，其特征在于所述基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置還包括示波器；所述示波器與功率計電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，其特征在于所述基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置還包括設(shè)置在激光器與快門裝置之間的固定衰減片。
專利摘要本實用新型涉及一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，該測量裝置包括暗室、激光器、快門裝置、積分球、膠片暗盒以及功率計；快門裝置以及積分球依次設(shè)置在激光器的出射光路上；積分球包括第一出口以及第二出口；第一出口設(shè)置有膠片暗盒；第二出口電性連接功率計；激光器、快門裝置、積分球以及膠片暗盒共同處于暗室中。本實用新型提供了一種基于膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍測量裝置，此裝置可以對膠片的激光光強(qiáng)響應(yīng)范圍進(jìn)行測試，以便提前匹配好膠片測量光路激光光強(qiáng)衰減片的衰減倍率完成可對目標(biāo)光學(xué)元件的損傷測試。
文檔編號G01J1/04GK202614374SQ20122019205
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者李紅光, 張彭舜, 達(dá)爭尚, 董曉娜 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所