激光光束质量参数测量的实验研究讲解.doc

第24卷　第6期 2000年12月激　　光　　技　　术LASERTECHNOLOGYVol.24,No.6December HYPERLINK /retype/zoom/46e869d63186bceb19e8bb2b?pn=1x=0y=7raww=200rawh=118o=png_6_0_0_45_1041_37_22_748.5_1081.5type=picaimh=118md5sum=c847a96dec85c75caecadcca0f5d04casign=a600dc2f69zoom=png=0-5088jpg=0-191 \t _blank ,2000 激光光束质量参数测量的实验研究 赵长明 (北京理工大学光电工程系,北京,100081) 摘要:采用CCD系统实验测量了LD泵浦Nd∶YAG激光器的光束质量参数,研究了CCD系 统的背景噪声特性和积分区域选取对光束质量参数测量的影响,从实验数据中得到以下结论:(1)在有、无背景光两种条件下,背景记数强烈地依赖于曝光时间和像素的合并,温度影响可以忽略不计;(2)为获得M2合理的测量结果,至少要选择5%积分区域。 关键词:M2因子　CCD摄像机　光束质量 Investigationontheexperimentalmeasurementoflaserbeamquality ZhaoChangming (Dept.ofOpticalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing,100081) Abstract:ThebeamqualityofaLDpumpedNd∶YAGlaserismeasuredwithCCDcamerasystem. ThebackgroundcharacteristicsoftheCCDsystemandtheinfluenceofthesizeofintegralboxuponmeasurementresultsareinvestigated.Thefollowingconclusionscanbederivedformexperimentalresults:(1)Backgroundisstronglydependuponexposuretimeandpixelbinning,whiletemperaturehasanignorableeffectuponit,whetherwithorwithoutambientlight.(2)A5%2cutistheminimumvalueinordertogetareasonableresult. Keywords:M2factor　CCDcamera　beamquality 引　　　言 激光光束质量参数,即M2因子的测量是近几年研究的一个热点。ISO建议的测量方法包括两维面阵探测系统或二维单元扫描系统、套孔法、移动刀口法和移动狭缝法[1]。用以电荷耦合器件(CCD)为代表的面阵探测器件测量激光光束质量参数具有速度快、数据量大和易于计算机处理的优点,特别是对于脉冲激光的测量具有特殊的优势。CCD器件用于定量测量存在的问题是:直流基线漂移和随机噪声。因为基于二阶矩方法定义的束宽是以距离平方作为积分权重的,远离光束中心的随机噪声会对积分结果产生较大的影响[2],为此,测量中要适　　7　ZhangShL,LuM,WuMXetal.OptCommun,1993;96(4):245～248 8　韩艳梅,张书练,李克兰1激光技术,1997;21(2):111～114 9　ZhangShL,LiKL,WuMXetal1OptCommun,1992;90:279～282 　333　 作者简介:李　岩,男,1963年5月出生。博士,副教授。从事激光及光电系统的研究和光电仪器设计。 傅　杰,男,1973年10月出生。硕士研究生。现主要从事频率分裂双频激光器技术及其应用方面的研究。 张书练,男,1945年10月出生。教授,博士生导师,美国OSA会员。现主要的研究领域为光学与激光,光电技术及系统的理论其应用。 收稿日期:1999209206　　收到修改稿日期:1999210211 ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 342　激　　光　　技　　术2000年12 HYPERLINK /retype/zoom/46e869d63186bceb19e8bb2b?pn=2x=0y=7raww=200rawh=118o=png_6_0_0_45_1041_37_22_748.5_1081.5type=picaimh=118md5sum=c847a96dec85c75caec