1.一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,至少包括:入射待测激光器(1)、控制激光器(2)、吸能介质(3)、采样装置(11)、成像透镜(6)、ccd快速相机(7)、光学平移台(8)、光电倍增管(9)、图像采集及控制系统(10);入射待测激光器(1)通过采样装置(11)的入射待测激光路经成像透镜(6)到ccd快速相机(7),控制激光器(2)通过采样装置(11)的控制激光器光路经光电倍增管(9)到图像采集及控制系统(10);采样装置是一个随时间开闭的光开关,随着其开闭,入射待测激光器(1)输出光被截断为一束长脉冲激光进入ccd快速相机(7);所述的控制激光器(2)、光电倍增管(9)、图像采集及控制系统(10)用于提供ccd快速相机(7)快门控制信号,也就是ccd快速相机(7)的开闭信号,ccd快速相机(7)获取开启时,ccd快速相机(7)的快门打开;图像采集及控制系统(10)分别连接和ccd快速相机(7)和光电倍增管(9);入射待测激光器(1)和透射式斩光器(4)一侧放置有吸能介质(3),ccd快速相机(7)固定在光学平移台(8)上;所述的成像透镜(6)的中心位于入射待测激光器(1)的光路上,焦点位于ccd快速相机(7)的像平面上。
2.根据权利要求1所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的采样装置(11)是沿着入射待测激光器(1)的光路和控制激光器(2)的光路方向放置的透射式斩光器(4),透射式斩光器(4)包括前置透射式斩光器和后置透射式斩光器,前置透射式斩光器(401)和后置透射式斩光器(402)平行布置,前置透射式斩光器(401)和后置透射式斩光器(402)与入射待测激光器(1)的入射光光路方向形成大于90度的夹角;前置透射式斩光器(401)和后置透射式斩光器(402)分别包括:待测光通光圆孔(4-1)、控制光通光圆孔(4-2)、圆盘镜旋转中心(4-3)、开孔圆盘反射镜(4-4)、驱动电机机构(4-5)、基座(4-6);待测光通光圆孔(4-1)、控制光通光圆孔(4-2)及圆盘镜旋转中心(4-3)在开孔圆盘反射镜(4-4)的水平线上,开孔圆盘反射镜(4-4)通过驱动电机机构(4-5)固定在基座(4-6)上;所述的透射式斩光器(4)有两个,沿着两个激光器的光路方向一前一后放置。
3.根据权利要求2所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的前置透射式斩光器(401)和后置透射式斩光器(402)有同样的结构。
4.根据权利要求2所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的驱动电机机构(4-5)用于驱动开孔圆盘反射镜(4-4)旋转,当入射待测激光(1)入射到前置透射式斩光器(401)时,由于开孔圆盘反射镜(4-4)在旋转,只有当待测光通光圆孔(4-1)旋转到入射待测激光1的光路上时,才有激光透过;同时入射待测激光(1)通过待测光通光圆孔(4-1)将对待测激光形成全透过、部分透过和全反射三种情况;由于待测光通光圆孔(4-1)的旋转,把连续的光变成长脉冲序列、脉冲间隔和脉冲宽度,长脉冲序列、脉冲间隔和脉冲宽度的参数由透射式斩光器(4)的转速决定,脉冲形状和输出到后续光学系统的光能量即脉冲激光平均功率由入射待测激光(1)的光斑扫过的开孔圆盘反射镜(4-4)面积和其扫过的测光通光圆孔(4-1)面积的比决定。
5.根据权利要求1所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的入射待测激光(1)穿过前置透射式斩光器(401)后,在入射到后置透射式斩光器(402)上,后置透射式斩光器(402)再对入射待测激光(1)作进一步的拦截,只有当两个透射式斩光器(4)的通光孔在脉冲光传播方向完全重合时,才能输出质量最佳的脉冲;两次输出最佳脉冲的间隔即采样间隔;所述的后置透射式斩光器(402)的转速与前置透射式斩光器(401)旋转方向相反,后置透射式斩光器(402)的转速与前置透射式斩光器(401)转速转速比优选的是与前置透射式斩光器(401)前后待测光功率比相同。
6.根据权利要求1所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的控制激光器(2)是与入射待测激光器(1)发出的激光频率不同的激光器。
7.根据权利要求1所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,入射待测激光器(1)当发出的光完全透过待测光通光圆孔(4-1)时,控制激光器(2)发出的光完全透过控制光通光圆孔(4-2);所述的待测光通光圆孔(4-1)孔径是入射待测激光器(1)发出的激光光斑的1.2倍,控制光通光圆孔(4-2)孔径保证入射待测激光完全通过待测光通光圆孔(4-1)时向光电倍增管(9)输出一个快门控制信号;所述的光电倍增管(9)接收端位于控制激光器(2)发射的控制激光的光路上,当控制激光器(2)发出的光透过透射式斩光器(4)后,两个透射式斩光器(4)圆盘上开有控制光通光孔(4-2),当且仅当两个控制光通光孔(4-2)在同一条直线上且在控制激光光路上时,控制激光通过透射式斩光器(4)入射到光电倍增管(9)探头上,光电倍增管(9)检测到控制激光的光能量,向控制系统发射电信号驱动ccd快速相机(7)快门打开。
8.根据权利要求1所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的采样装置(11)包括:透射式斩光器(4)和反射式斩光器(5),所述的入射待测激光器(1)的光路和控制激光器(2)的出射光路相互垂直;以控制激光器(2)为基准,从左到右依次放置反射式斩光器(5)、透射式斩光器(4)、光电倍增管(9)、图像采集及控制系统(10);反射式斩光器(5)控制光通光圆孔圆心在控制激光器(2)的光路上,透射式斩光器(4)和反射式斩光器(5)的圆盘表面与控制激光器(2)夹角均为45°,待测激光器(1)光路经过待测光低反高透反射镜(5-1)反射后与原传播方向夹角为90°,与控制激光器(2)发射的控制激光的光路平行;透射式斩光器(4)圆盘表面与反射式斩光器(5)平行,待测光通光圆孔(4-1)的圆心在待测激光器(1)的光路上,控制光通光圆孔(4-2)在控制激光器(2)的光路上;在入射待测激光器(1)的光路上和透射式斩光器(4)的后方依次放置有成像透镜(6)、ccd快速相机(7),ccd快速相机(7)的底部有光学平移台(8);图像采集及控制系统(10)分别连接和ccd快速相机(7)和光电倍增管(9);入射待测激光器(1)和透射式斩光器(4)一侧放置有外部设备(3-2);所述的透射式斩光器(4)和反射式斩光器(5)两个斩光器圆盘上开有控制光通光圆孔,当且仅当控制光通光圆孔(4-2)和反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2)在同一条直线上且在控制激光器(2)的光路上时,控制激光器(2)发射的激光通过斩光器系统入射到光电倍增管(9)探头上;光电倍增管(9)检测到控制激光的光能量,向控制系统发射电信号驱动ccd快速相机(7)的快门打开。
9.根据权利要求8所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,反射式斩光器(5)至少包括:待测光低反高透反射镜(5-1)、反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2)、圆盘旋转中心(5-3)、开孔圆盘(5-4)、连杆(5-5)、反射式斩光器驱动电机(5-6)、反射式斩光器基座(5-7);反射式斩光器(5)上的反射式斩光器基座(5-7)上固定连接反射式斩光器驱动电机(5-6),反射式斩光器驱动电机(5-6)另一端固定开孔圆盘(5-4);圆盘旋转中心(5-3)在开孔圆盘(5-4)中心,反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2)在开孔圆盘(5-4)中心一侧,待测光低反高透反射镜(5-1)通过连杆(5-5)连接待测光低反高透反射镜(5-1),使待测光低反高透反射镜(5-1)和反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2)分置在圆盘旋转中心(5-3)两侧;待测光低反高透反射镜(5-1)和反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2)和圆盘旋转中心(5-3)三者位于同一条直线上。
10.根据权利要求8所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的入射待测激光器(1)发出的激光入射到反射式斩光器(5),反射式斩光器驱动电机(5-6)驱动斩光器开孔圆盘(5-4)旋转,根据入射光入射到待测光低反高透反射镜(5-1)上的时间,分为完全入射、部分入射和遮挡三种情况,当开孔圆盘(5-4)上的待测光低反高透反射镜(5-1)旋转到接触入射待测激光器(1)发出的激光时,将这一部分激光反射到透射式斩光器(4)上,形状是长脉冲序列,驱动电机机构(4-5)驱动开孔圆盘反射镜(4-4)旋转,当开孔圆盘反射镜(4-4)上的待测光通光圆孔(4-1)旋转接触由待测光低反高透反射镜(5-1)所反射来的光时,再将这一部分光透射到成像透镜(6),成像透镜(6)将光聚焦到ccd快速相机(7)上。
11.根据权利要求8所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的控制激光器(2)发出的激光入射到反射式斩光器(5),当开孔圆盘(5-4)上的待测光低反高透反射镜(5-1)旋转到接触入射待测激光器(1)发出的激光时,控制激光器(2)发出的激光也接触到反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2),并将激光透过;当开孔圆盘反射镜(4-4)上的待测光通光圆孔(4-1)旋转接触由待测光低反高透反射镜(5-1)所反射来的光时,从反射式斩光器控制光通光圆孔(5-2)同时透过控制光通光圆孔(4-2),照射到光电倍增管(9)上。
12.根据权利要求8所述的一种高能强连续激光光束质量因子的采样测量系统,其特征是,所述的透射式斩光器(4)的转速与反射式斩光器(5)转速不同且方向相反,两者转速比与反射式斩光器(5)前后待测光功率比乘以反射率所得数值相同。