[發(fā)明專利]雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值測量裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010126608.0
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101806657A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明;李大偉;趙元安;邵建達(dá);范正修
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G02B7/02;G02B5/30;G02B26/08
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值的測量裝置，包括輸 出波長為λ₁的第一激光器(2)和輸出波長為λ₂的第二激光器(3)， 用于準(zhǔn)直光路和協(xié)助監(jiān)測光學(xué)薄膜損傷破壞的第三激光器(7)，一個位 于移動平臺(27)上的待測樣品(28)，特征在于其構(gòu)成是：

在所述的第一激光器(2)輸出的第一激光路(4)上依次設(shè)置第一 能量衰減器(8)、第一分光鏡(20)和第一透鏡(12)，波長為λ₁的激 光輻照在所述的待測樣品(28)上，在所述的第一分光鏡(20)的反射 光路上設(shè)置第一能量計(jì)(10)，用以測量波長為λ₁的激光能量；

在所述的第二激光器(3)輸出的第二激光路(5)上依次設(shè)置光路 延時器(6)、第二能量衰減器(9)、第二分光鏡(21)和第二透鏡(13)， 波長為λ₂的激光輻照在所述的待測樣品(28)上，在所述的第二分光 鏡(21)的反射光路上設(shè)置第二能量計(jì)(11)，用以測量波長為λ₂的激 光能量；

所述的第一激光路和第二激光路還設(shè)置有適當(dāng)?shù)臄?shù)量的反射鏡，使 所述的第一激光路和第二激光路的光程相等；

在所述的待測樣品(28)的表面空間設(shè)置CCD在線判斷裝置(14)， 所述的第一激光器(2)、第二激光器(3)、第三激光器(7)、CCD在線 判斷裝置(14)和移動平臺(27)通過通信線與計(jì)算機(jī)(1)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值的 測量裝置，其特征在于：所述的第一透鏡(12)和第二透鏡(13)都具 有沿光軸方向的移動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值的 測量裝置，其特征在于：所述的光路延時器(6)由依次設(shè)置的第一反射 鏡(15)、第二反射鏡(16)、第三反射鏡(17)、第四反射鏡(18)形成 的U形折疊光路構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值的 測量裝置，其特征在于：所述的能量衰減器由可旋轉(zhuǎn)的半波片和一個偏 振片組成。

5.利用權(quán)利要求3所述的雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值的 測量裝置進(jìn)行雙波長激光同時輻照光學(xué)薄膜損傷閾值測量的方法，其特 征在于包括下列步驟：

①調(diào)整光路：調(diào)整所述的光路延時器(6)，同時移動所述的第二反 射鏡(16)和第三反射鏡(17)的位置，使第一激光路和第二激光路的 光程相等，即在所述的計(jì)算機(jī)(1)的控制下，使λ₁激光和λ₂激光同 時輻照在所述的待測樣品(28)上；

②通過所述的第一透鏡(12)和第二透鏡(13)的移動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 調(diào)整所述的第一透鏡(12)和第二透鏡(13)的位置，使所述的λ₁激 光和λ₂激光輻照在所述的待測樣品(28)上的光斑大小相同；

③進(jìn)行單波長激光輻照光學(xué)薄膜損傷閾值測量：啟動計(jì)算機(jī)(1)并 控制所述的第二激光器(3)、移動平臺(27)、第二能量計(jì)(11)和CCD 在線判斷裝置(14)，實(shí)施單個波長λ₂激光，按國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11254-1 測量λ₂激光單獨(dú)輻照下待測樣品(28)的損傷閾值Φ_λ2；

④進(jìn)行雙波長激光輻照光學(xué)薄膜損傷閾值測量：同時啟動計(jì)算機(jī)(1) 并控制第一激光器(2)、第二激光器(3)、第三激光器(7)、移動平臺 (27)、第一能量計(jì)(10)、第二能量計(jì)(11)和CCD在線判斷裝置(14)， 選取波長λ₁激光能量密度為固定值，該激光能量密度應(yīng)小于波長λ₁激光單獨(dú)測量的損傷閾值，施加波長λ₂激光同時輻照待測樣品(28)， 按照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11254-1進(jìn)行測量，通過所述的CCD在線判斷裝置(14) 即時判斷待測樣品(28)的薄膜在某一能量密度E下的損傷點(diǎn)個數(shù)S， 一般測量10個點(diǎn)，則得到損傷發(fā)生的概率為P＝S/10，隨后改變其能量 密度為E₁，E₂…，重新得到相應(yīng)的損傷概率P₁，P₂…，在E-P平面坐標(biāo)中， 繪制數(shù)據(jù)點(diǎn)，采取直線擬合，該直線與能量密度坐標(biāo)軸的交點(diǎn)就是損傷 閾值Φ，即波長λ₁激光固定能量密度下的雙波長激光同時輻照的損傷 閾值；

⑤改變波長λ₁激光能量密度，重復(fù)步驟④得到波長λ₁激光不同能 量密度下，雙波長激光λ₁和λ₂同時輻照下的損傷閾值Φ_λ1+λ2；

⑥采用閾值差比較法來判定不同波長激光在光學(xué)薄膜損傷中的貢 獻(xiàn)，即λ₁激光和λ₂激光雙波長同時作用下的損傷閾值Φ_λ1+λ2與單個波 長λ₂激光作用的損傷閾值Φ_λ2差值與加入的單個波長的能量密度E_λ1進(jìn)行比值的方法，即來評價和判定某一波長λ₁激光在 雙波長同時輻照光學(xué)薄膜損傷中的貢獻(xiàn)R_λ1。