随着半导体激光器日益广泛的应用,对激光光束质量的评价越来越重要。激光的空间光束参量如光场分布、光束宽度、发散角、光束稳定性等是评价激光光束质量的主要参数,也是影响激光器应用效果的重要因素。其中,激光光束远场发散角是一个非常重要的参数,它表征出激光光束远距离传输时的光束发散特性,是评价激光光束质量的重要参数,也是设计光束准直系统的重要依据。本文提出了高能半导体激光器发散角测试的新方法,即以激光光束传输到不同距离处的两条光斑外缘曲线的几何特征为基础来求激光器的发散角的方法,两条光斑外缘曲线分别由两个半径不同的半圆环探头旋转扫描探测获得。该方法解决了高能面阵半导体激光器发散角测试中面临的关键问题,即能够避免直接用探测器在激光束横截面上扫描时因激光器功率过大而损坏和烧毁探测器的问题。基于上述方法,本文研究了整个测试系统。测试系统主要包括上位机控制软件、USB通讯模块、单片机控制模块、数据采集模块及步进电机控制模块。测试时步进电机带动光接收探测装置在光束截面上进行光强检测,所测数据经过处理后得到光斑边界点,并以此为依据拟合出光斑形状并计算出光束发散角。整个系统由单片机控制探测装置进行扫描,探测,通过USB接口将数据传到PC机进行处理并计算出发散角。利用所完成的测试系统和1000瓦的高能激光器阵列进行了一些试验。试验结果表明,该测试系统用于高能半导体激光器阵列发散角的测量是非常有效的,测量精度达到0.1°,可以应用到工程实际中。