[發(fā)明專利]一種激光損傷光學(xué)元件過程的記錄方法及其裝置

有效

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• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN104048813A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉陽;王畢藝;于彥明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍總參謀部第五十四研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01B11/24
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;仇蕾安

1.一種激光損傷光學(xué)元件過程的記錄方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步、將輻照激光與He-Ne激光調(diào)整至同軸；關(guān)閉輻照激光，打開He-Ne激光，將He-Ne激光投射于受試光學(xué)元件中表面一點，該點記為激光輻照點A；

第二步、采用表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)聚焦于成像點A，調(diào)整表面記錄相機(jī)的鏡頭焦距使其對激光輻照點A處的表面成像；同時設(shè)置第一補(bǔ)光光源和第二補(bǔ)光光源投射光線至激光輻照點A，分別對表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)的成像進(jìn)行補(bǔ)光；

所述第一補(bǔ)光光源的投射光線經(jīng)激光輻照點A反射至表面記錄相機(jī)中；所述第二補(bǔ)光光源的投射光線經(jīng)激光輻照點A反射至功能記錄相機(jī)中，在第二補(bǔ)光光源與光學(xué)元件之間的光路上設(shè)置分辨率板；

移動分辨率板的位置，并調(diào)節(jié)功能記錄相機(jī)的焦距，使其對經(jīng)A點反射的分辨率板成像；

第三步、關(guān)閉He-Ne激光，打開輻照激光，采用表面記錄相機(jī)對光學(xué)元件表面激光輻照點A處的表面圖像進(jìn)行記錄，采用功能記錄相機(jī)對經(jīng)激光輻照點A反射的分辨率板圖像進(jìn)行記錄；

第四步、激光輻照結(jié)束后，利用表面記錄相機(jī)所采集的各幀表面圖像與標(biāo)準(zhǔn)表面圖像進(jìn)行對比，根據(jù)各幀表面圖像與標(biāo)準(zhǔn)表面圖像之間的表面形貌變化，分析在不同的激光輻照時間下，受試光學(xué)元件的形貌損傷程度；

所述標(biāo)準(zhǔn)表面圖像為在無輻照激光和He-Ne激光入射的情況下，表面記錄相機(jī)所采集的A點的表面圖像；

利用功能記錄相機(jī)采集各幀分辨率板圖像，與標(biāo)準(zhǔn)分辨率板圖像進(jìn)行對比，根據(jù)各幀分辨率板圖像和標(biāo)準(zhǔn)分辨率板圖像間相對位置點以及圖形畸變，計算得出其激光輻照過程中圖像的位置點的相對偏移量或者灰度變化，并對圖形畸變情況進(jìn)行分析，從而獲得受試光學(xué)元件的功能在激光照射下的損傷過程以及損傷程度；

所述標(biāo)準(zhǔn)分辨率板圖像為在無輻照激光和He-Ne激光入射的情況下，功能記錄相機(jī)所采集的經(jīng)A點反射后的分辨率板圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的一種激光損傷光學(xué)元件過程的記錄方法，其特征在于，若所述輻照激光為脈沖體制激光，則設(shè)置所述表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)的幀頻均與激光脈沖的頻率相同；若所述輻照激光為連續(xù)或者準(zhǔn)連續(xù)激光，則設(shè)置所述表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)的幀頻相同。

3.如權(quán)利要求2所述的一種激光損傷光學(xué)元件過程的記錄方法，其特征在于，設(shè)置表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)的幀頻時，采用同步控制；所述表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)均設(shè)置外部觸發(fā)端口，該外部觸發(fā)端口連接同步控制器；所述同步控制器的功能為：當(dāng)輻照激光為脈沖體制激光時，以輻照激光的每一個脈沖觸發(fā)同步控制器，當(dāng)輻照激光為連續(xù)或者準(zhǔn)連續(xù)激光時，以設(shè)定的的頻率觸發(fā)同步控制器，同步控制器在被觸發(fā)后，通過外部觸發(fā)端口同時觸發(fā)表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)進(jìn)行一幀圖像的采集。

4.一種激光損傷光學(xué)元件過程的記錄裝置，其特征在于，該裝置包括輻照激光發(fā)射儀、He-Ne激光發(fā)射儀、第一補(bǔ)光光源、第二補(bǔ)光光源、表面記錄相機(jī)、功能記錄相機(jī)以及分辨率板；

所述輻照激光發(fā)射儀用于將輻照激光投射于受試光學(xué)元件表面一點，即激光輻照點A；

所述He-Ne激光發(fā)射儀用于將與輻照激光同軸的He-Ne激光投射于受試光學(xué)元件中的激光輻照點A；

所述第一補(bǔ)光光源用于投射第一光線至A點；

所述第二補(bǔ)光光源用于投射第二光線至A點；其中第二補(bǔ)光光源與A點之間的光路上設(shè)置分辨率板；

所述表面記錄相機(jī)聚焦于A點，且位于A點對第一光線的反射光路上；

所述功能記錄相機(jī)聚焦于經(jīng)A點反射后的分辨率板成像，且位于A點對第二光線的反射光路上。

5.如權(quán)利要求4所述的一種激光損傷光學(xué)元件過程的記錄裝置，其特征在于，該裝置還包括同步控制器，所述表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)均設(shè)置外部觸發(fā)端口，該外部觸發(fā)端口連接同步控制器；

所述同步控制的功能為：當(dāng)所述輻照激光為脈沖體制激光時，以激光的每一個脈沖觸發(fā)同步控制器，當(dāng)所述輻照激光為連續(xù)或者準(zhǔn)連續(xù)激光時，以設(shè)定的頻率觸發(fā)同步控制器，同步控制器在被觸發(fā)后，通過外部觸發(fā)端口同時觸發(fā)表面記錄相機(jī)和功能記錄相機(jī)對A點進(jìn)行一幀圖像的采集。