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专利名称：激光光斑动态测量方法及测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光光束诊断技术领域，具体地说，本发明涉及一种激光光斑动态测量方法及测量仪。
背景技术：
激光光斑动态测量仪是诊断连续或者脉冲激光的激光光束的测量系统，它可以应用于激光光束的优化、激光参数控制、高斯拟合分析、光束准直等各个应用领域。现有技术中的激光光斑动态测量仪主要有两类，一类是用相机作为光束参数测量系统，即相机法测量仪；另一类是用一个可移动的机械狭缝或是用刀片法扫描入射的光束从而获得光束信息，即机械法测量仪。机械法的优势是动态范围很大，并且无论是高功率还是低功率都能准确测量光束参数(包括腰宽、形状、位置、功率、光强分布等)。但是，机械法测量仪的测量速度较慢，难以快速分析出光束的细节信息，难以实现对光束的动态测量。因此，当前迫切需要一种测量速度快、精度高、动态范围大的激光光斑动态测量方法及测量仪。

发明内容
本发明的目的是提供一种测量速度快、精度高、动态范围大的激光光斑动态测量方法及测量仪。为实现上述发明目的，本发明提供了一种激光光斑动态测量方法，包括下列步骤1)将激光光束照射到CCD上，CCD各像素分别探测所接收到的光强；2)将CCD各像素探测到的光强数据记为矩阵I ；矩阵I中的每个元素分别对应于 CCD相应像素所探测的光强数据；基于激光光斑光强分布公式
权利要求
1. 一种激光光斑动态测量方法，包括下列步骤1)将激光光束照射到CCD上，CCD各像素分别探测所接收到的光强；2)将CCD各像素探测到的光强数据记为矩阵I；基于激光光斑光强分布公式
2.根据权利要求1所述的激光光斑动态测量方法，其特征在于，所述步骤幻包括下列子步骤21)将光强矩阵I中的各个元素依次记为Ii，将Ii所对应的C⑶像素的横坐标记为Xi， 将Ii所对应的C⑶像素的纵坐标记为其中i = 1,2,3, ...，N-I, N ;N为光强矩阵I的总元素个数；22)
3.根据权利要求1所述的激光光斑动态测量方法，步骤4)包括下列子步骤41)根据P(k)计算P (k，j)，P (k，j)是在P (k)的基础上，用、(k) + δ p替换tj (k)后形成的新的参数向量，j为1到6的整数；其中，δ p为预先设定用于进行参数修正的小量；42)计算梯度矩阵Gd，Gd(i，j)为梯度矩阵Gd中第i行第j列的元素，其中i是对应于 CCD各像素的编号；光强矩阵I中的各个元素依次记为Ii，将Ii所对应的CCD像素的横纵坐标分别记为^、7^1(\，7”？00)为基于激光光斑光强分布公式，利用参数向量P(k)计算出的坐标(Xi、yi)处的光强；I(Xi，yi，P(k，j))为基于激光光斑光强分布公式，利用参数向量p(k，j)计算出的坐标(Xi、yi)处的光强；计算梯度
4.根据权利要求1所述的激光光斑动态测量方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述激光光束经过多重衰减片衰减后再照射到CXD上。
全文摘要
本发明提供激光光斑动态测量方法及测量仪，其中，测量方法包括下列步骤1)CCD各像素分别探测所接收到的光强；2)将各像素探测到的光强数据记为矩阵I；基于激光光斑光强分布公式，根据实测的光强数据矩阵I及相应各像素的横纵轴坐标值，利用线性最小二乘法得出σx，σy，xc，yc，A和I0；其中，xc与yc分别为光斑中心的横纵轴坐标值，σx与σy分别为横纵轴1/e半径，A为幅度，I0为暗噪声；4)通过牛顿迭代法得出参数向量P(k)的修正向量D，计算P(k+1)＝P(k)+D；5)重复执行步骤4)，直至迭代次数达到预设值K或第k次迭代得出的参数向量P(k)的误差小于预设的容忍值，将此时的参数向量P(k)的各元素作为所测得的激光光束参数。本发明还提供了相应的激光光斑动态测量仪。本发明测量速度快、精度高、动态范围大。
文档编号G01J1/42GK102564614SQ201010606548
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者曹强, 王如泉 申请人:中国科学院物理研究所