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龙图腾网获悉中红外激光研究院(江苏)有限公司申请的专利基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119826964B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411932688.7，技术领域涉及：G01J1/42；该发明授权基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置和方法是由沈德元;周伟;王飞;钱志晟设计研发完成，并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置和方法在说明书摘要公布了：一种基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置和方法，装置：CCD智能移动系统包括滚珠丝杠传输导轨、步进电机A和CCD相机；光束强度自动衰减系统包括中空旋转台、衰减片和步进电机B；反射式无色散聚焦系统包括离轴抛物面反射镜M1和离轴抛物面反射镜M2；控制系统分别连接步进电机A、步进电机B和CCD相机。方法：使光束通过衰减片衰减后，经由反射镜反射得到反射光；通过CCD相机将异型结构光束光斑传送给控制系统，控制系统根据所设定的阈值，实施自动衰减，削弱异型结构光束光斑中的杂散光。基于图像跟踪捕获技术，捕捉异型结构光束中的光斑，计算其光束强度，光斑半径及发散角，最终得到M2。该装置和方法能自动化地实现光束质量的精准测试。

本发明授权基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试方法，采用一种基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置，所述基于python的中红外异型结构光束的光束质量测试装置包括控制系统4、CCD智能移动系统1、光束强度自动衰减系统2和反射式无色散聚焦系统3； 所述CCD智能移动系统1包括滚珠丝杠传输导轨1.2、步进电机A1.1和CCD相机1.3；所述滚珠丝杠传输导轨1.2包括丝杆和装配在丝杆上的滑块；所述步进电机A1.1的输出轴与滚珠丝杠传输导轨1.2中的丝杆连接，用于为滚珠丝杠传输导轨1.2提供驱动力；所述CCD相机1.3安装在滚珠丝杠传输导轨1.2中的滑块上，用于采集高清图像数据； 所述光束强度自动衰减系统2包括中空旋转台2.1、衰减片2.2和步进电机B2.3，所述中空旋转台2.1用于进行顺时针或逆时针旋转动作；所述衰减片2.2安装在中空旋转台2.1上，并与CCD相机1.3彼此相对地分布，用于调节激光的强度,使其适合于测量要求，所述步进电机B2.3的输出轴与中空旋转台2.1的输入端连接，用于为中空旋转台2.1提供驱动力，以带动衰减片2.2进行顺时针或逆时针旋转动作； 所述反射式无色散聚焦系统3设置在衰减片2.2和CCD相机1.3之间，反射式无色散聚焦系统3包括离轴抛物面反射镜M13.1和离轴抛物面反射镜M23.2；所述离轴抛物面反射镜M13.1与衰减片2.2成角度地分布，用于接收衰减片2.2的出射光，并将其反射出去；所述离轴抛物面反射镜M23.2与离轴抛物面反射镜M13.1成角度地分布，用于接收离轴抛物面反射镜M13.1的出射光，并将其反射至CCD相机1.3； 所述离轴抛物面反射镜M13.1和离轴抛物面反射镜M23.2均为抛光镀金或镀银，或镀有1800～3000nm波段的高反射的电介质膜，反射率97％；反射镜采用离轴抛物面，90度反射，入射方向的反射焦距200mm，母焦距为100mm，反射波前畸变＜λ4，保证异型光束无畸变传输，不引入附件像散和色散； 所述控制系统4具有python平台，且内置有通信模块，控制系统4分别与步进电机A1.1、步进电机B2.3和CCD相机1.3连接，用于驱动步进电机A1.1及步进电机B2.3进行动作，用于控制CCD相机1.3进行动作，用于接收CCD相机1.3的高清图像数据，并基于高清图像数据进行异型结构光束优化，光束质量测定； 其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：在python平台中预先输入步进电机A1.1的运动参数、步进电机B2.3的运动参数； 步骤二：利用激光器输出激光光束，并送入衰减片2.2，利用衰减片2.2用于调节激光的强度,使其适合于测量要求，再将调节后的激光光束出射至离轴抛物面反射镜M13.1，然后，经离轴抛物面反射镜M13.1反射至离轴抛物面反射镜M23.2，再经离轴抛物面反射镜M23.2反射至CCD相机1.3，这一过程中，通过离轴抛物面反射镜M13.1和离轴抛物面反射镜M23.2的反射过程减弱光束中的像散与色散，得到纯净的测试光束；利用CCD相机1.3采集测试光束的环形光斑图像，并传输至控制系统4；控制系统4基于python平台对环形光斑图像进行分析处理，获得测试光束的物理量信息，具体过程如下： S21：对环形光斑图像进行数据预处理和滤波处理，并通过图像跟踪捕获技术抓取到光斑，并进一步确定出环形光斑的中心xc,yc，然后利用公式1和公式2将图像坐标系转换到光斑中心坐标系，得到新的坐标x',y'； x'＝x-xc1； y'＝y-yc2； S22：通过积分或投影得到提取沿x轴和y轴的强度分布；对于光斑在x',y'位置的强度Ix',y'，分别根据公式3和公式4获得沿x轴和y轴的强度分布； S23：先对得到的Ixx'和Iyy'进行平滑处理，以减少噪声影响，再分别根据公式4和公式5进行归一化处理，得到x轴的激光强度数据I’xx'、y轴的激光强度数据I'yy'，其中，I’xx'、I'yy'为光束在x轴、y轴上的强度分布； 式中，Ix,min为x轴光斑强度最小值，Ix,max为x轴光斑强度最大值，Iy,min为y轴光斑强度最小值，Iy,max为y轴光斑强度最大值； 步骤三：控制系统4将实时物理量信息与设定的阈值进行比较，当实时物理量信息未达到设定的阈值时，控制系统4控制步进电机A1.1动作，以通过旋转衰减片2.2的角度的方式调节入射激光光束的衰减量，同时，控制步进电机B2.3动作，以调节CCD相机1.3在横向上的位移，以获得高质量的环形光斑图像；重复这一调节过程，直至实时物理量信息达到或超过设定的阈值时，记录当前状态下的环形光斑图像，执行步骤四； 步骤四：基于当前状态下的环形光斑图像，对异型结束光束进行光束质量M2的评价与测算，具体过程如下： S41：通过测量不同位置的强度分布构建光束的强度剖面； S42：通过实验测量出光束在焦点处的最小半径ω0； S43：在不同的传播位置z上，根据公式7计算出测量光束的强度半径ωz； 式中，zR表示瑞利长度； S44：根据公式8计算出发散角θ； 式中，λ表示光的波长； S45：根据公式9计算出光束质量M2；

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