[發(fā)明專(zhuān)利]激光光學(xué)元器件長(zhǎng)壽命預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011146155.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112326197B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王胭脂;郭可升;陳瑞溢;張宇輝;朱曄新;朱美萍;張偉麗;王建國(guó);孫建;易葵;邵建達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/00
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種激光光學(xué)元器件長(zhǎng)壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)分別使用目標(biāo)激光參數(shù)的激光器及高重復(fù)頻率激光器，即波長(zhǎng)及脈寬相同、重復(fù)頻率不同的高重復(fù)頻率激光器，對(duì)光學(xué)元器件進(jìn)行激光輻照損傷實(shí)驗(yàn)：按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO21254-2進(jìn)行S-on-1損傷測(cè)試實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量多組不同激光輻照能量密度下對(duì)應(yīng)的不同損傷概率，其中每個(gè)位置點(diǎn)輻照的脈沖次數(shù)相同，每組相同激光能量密度下輻照的位置點(diǎn)不低于10個(gè)，相同激光輻照能量密度下發(fā)生破壞的位置點(diǎn)的數(shù)量比上總輻照位置點(diǎn)數(shù)為損傷概率，保證損傷概率在區(qū)間0％～100％不含0％及100％的數(shù)值不少于2個(gè)，線性擬合激光輻照能量密度及對(duì)應(yīng)的損傷概率，得到0％損傷概率的激光輻照能量密度，即為一定脈沖次數(shù)下光學(xué)元器件的激光損傷閾值；

2)設(shè)定目標(biāo)激光參數(shù)的激光輻照脈沖數(shù)和高重復(fù)頻率激光輻照的次數(shù)相同，相同脈沖次數(shù)不少于3組，此時(shí)的脈沖次數(shù)為1～1000，分別測(cè)試不同脈沖次數(shù)下光學(xué)元器件在目標(biāo)激光及高重復(fù)頻率激光輻照下的損傷閾值，得到不少于3組相同脈沖次數(shù)下目標(biāo)激光及高重復(fù)頻率激光對(duì)應(yīng)的損傷閾值；

3)計(jì)算相同脈沖次數(shù)下，使用目標(biāo)激光參數(shù)的激光及高重復(fù)頻率激光測(cè)試的損傷閾值差值，擬合該差值與脈沖次數(shù)的函數(shù)關(guān)系，該函數(shù)關(guān)系定義為補(bǔ)償因子：補(bǔ)償因子為激光重復(fù)頻率差異對(duì)閾值結(jié)果帶來(lái)的影響，其中，N為脈沖次數(shù)，a₁，b₁，c₁是通過(guò)不少于3組閾值差值及脈沖次數(shù)帶入到補(bǔ)償因子函數(shù)關(guān)系而擬合得到的常數(shù)；

4)按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 21254-2，使用高重復(fù)頻率的激光對(duì)光學(xué)元器件進(jìn)行不少于3組的脈沖次數(shù)、更長(zhǎng)時(shí)間、更多脈沖次數(shù)的激光輻照損傷試驗(yàn)，得到不同脈沖次數(shù)下對(duì)應(yīng)的元件激光損傷閾值，其中，高重復(fù)頻率激光的最高輻照次數(shù)為要求的壽命次數(shù)或加入安全系數(shù)的壽命次數(shù)，脈沖次數(shù)的選取間隔按照整數(shù)倍或指數(shù)倍均勻取點(diǎn)；

5)擬合不同脈沖次數(shù)下，高重復(fù)頻率激光下?lián)p傷閾值的函數(shù)關(guān)系，該高重復(fù)頻率激光下?lián)p傷閾值的函數(shù)關(guān)系用T表示為：其中，N為脈沖次數(shù)，a₂，b₂，c₂是通過(guò)不少于3組高重復(fù)頻率激光下?lián)p傷閾值及脈沖次數(shù)帶入到T的函數(shù)關(guān)系而擬合得到的常數(shù)；

6)通過(guò)下式計(jì)算目標(biāo)激光參數(shù)下?lián)p傷閾值與脈沖次數(shù)的關(guān)系：

7)通過(guò)比對(duì)目標(biāo)激光下光學(xué)元器件壽命脈沖次數(shù)下的LT函數(shù)值與實(shí)際使用中的目標(biāo)激光通量，記為F的關(guān)系，如果F≥LT，那么元件不滿足此激光通量下壽命脈沖次數(shù)，如果FLT，那么元件滿足此激光通量下壽命脈沖次數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光學(xué)元器件長(zhǎng)壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的目標(biāo)激光參數(shù)包括波長(zhǎng)，脈寬和重復(fù)頻率。