[發明專利]一種光學元件吸收缺陷損傷特性的測試系統及方法

有效

• 申請號: 201610255112.0
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105738374B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 王鳳蕊;劉紅婕;耿鋒;黃進;蔣曉東;李青芝;葉鑫;孫來喜;周曉燕
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01M11/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種光學元件吸收缺陷損傷特性的測試系統，其特征在于，包括光熱弱吸收測試裝置、損傷測試光源以及損傷監測顯微鏡；

所述光熱弱吸收測試裝置用于測試待測光學元件的吸收缺陷對泵浦光的吸收值；

所述損傷測試光源用于發出損傷測試激光作用于所述待測光學元件的所述吸收缺陷處；

所述損傷監測顯微鏡用于獲取所述待測光學元件的所述吸收缺陷在所述損傷測試激光的作用下的損傷特性；

所述光熱弱吸收測試裝置包括離軸拋物鏡、樣品臺、探測器、探測光源及泵浦光源，所述待測光學元件安裝在所述樣品臺上，所述樣品臺用于調節所述待測光學元件的位置；

所述探測光源用于發出探測光聚焦于所述待測光學元件的所述吸收缺陷處；

所述離軸拋物鏡用于將所述泵浦光源發出的泵浦光以及所述損傷測試光源發出的損傷測試激光均聚焦于所述吸收缺陷處；

所述探測器用于接收并分析透過所述待測光學元件的探測光得到所述待測光學元件的吸收缺陷對所述泵浦光的吸收值；

所述系統還包括光束耦合鏡，所述泵浦光源發出的泵浦光及所述損傷測試光源發出的損傷測試激光均通過所述光束耦合鏡入射到所述離軸拋物鏡，經所述離軸拋物鏡反射后聚焦到所述待測光學元件的吸收缺陷處，其中，入射到所述離軸拋物鏡的所述泵浦光的光軸與入射到所述離軸拋物鏡的所述損傷測試激光的光軸均與預設光軸重合，且所述預設光軸與所述離軸拋物鏡的光軸重合或平行，所述光束耦合鏡為合束鏡。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述探測光源包括激光器和擴束整形構件，所述激光器發出的探測光經過所述擴束整形構件的擴束整形處理后聚焦到所述待測光學元件的吸收缺陷處。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述光熱弱吸收測試裝置還包括反射鏡，所述反射鏡設置于所述擴束整形構件與所述樣品臺之間，所述反射鏡用于將經過所述擴束整形構件擴束整形后的探測光反射到所述待測光學元件的吸收缺陷處聚焦。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述探測器包括濾波構件、光電探測器、信號放大電路及數據處理構件，所述濾波構件、所述光電探測器、所述信號放大電路及所述數據處理構件依次耦合，透過所述待測光學元件的探測光依次經過所述濾波構件的濾波處理后進入所述光電探測器，經所述光電探測器轉換為電信號，所述電信號經所述信號放大電路放大后進入所述數據處理構件。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述濾波構件包括會聚透鏡和光闌，由所述待測光學元件出射的探測光，依次經過所述會聚透鏡和所述光闌后入射到所述光電探測器。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述信號放大電路為鎖相放大器。

7.一種光學元件吸收缺陷損傷特性的測試方法，應用于如權利要求1-6中任一項所述的光學元件吸收缺陷損傷特性的測試系統，其特征在于，所述方法包括：

光熱弱吸收測試裝置測試待測光學元件的吸收缺陷對泵浦光的吸收值；

損傷測試光源發出損傷測試激光作用于所述待測光學元件的所述吸收缺陷處；

損傷監測顯微鏡獲取所述待測光學元件的所述吸收缺陷在所述損傷測試激光的作用下的損傷特性。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述光熱弱吸收測試裝置包括離軸拋物鏡、樣品臺、探測器、探測光源及泵浦光源，待測光學元件安裝在所述樣品臺上，所述光熱弱吸收測試裝置測試待測光學元件的吸收缺陷對泵浦光的吸收值的步驟，包括：

通過所述樣品臺調節所述待測光學元件的位置使得所述探測光源發出的探測光聚焦于所述待測光學元件的所述吸收缺陷處，使得所述泵浦光源發出的泵浦光經所述離軸拋物鏡反射后也聚焦于所述吸收缺陷處；

所述探測器接收并分析透過所述待測光學元件的探測光得到所述待測光學元件的吸收缺陷對所述泵浦光的吸收值。