[發(fā)明專利]元件激光損傷閾值的測試方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011457387.5 | 申請日： | 2020-12-10 |
| 公開（公告）號： | CN112697400B | 公開（公告）日： | 2023-01-20 |
| 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;孫建;易葵;邵建達(dá) | 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 |
| 代理公司： | 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人： | 張寧展 |
| 地址： | 201800 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 元件 激光 損傷 閾值 測試 方法 | ||
一種元件激光損傷閾值的測試方法，旨在提高元件的激光損傷測試效率；本發(fā)明以微透鏡陣列取代傳統(tǒng)透鏡進(jìn)行激光損傷測試，可運(yùn)用于傳統(tǒng)1?on?1激光損傷測試也可用于S?on?1激光損傷測試。本發(fā)明可大幅度縮短元件激光損傷測試時間，可快速獲得元件的抗激光損傷閾值，本發(fā)明適用于激光元器件抗激光損傷性能測試。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光學(xué)元件，特別是一種元件激光損傷閾值的測試方法。
背景技術(shù)
激光為能量密度較高的光，很多元件在激光系統(tǒng)中會受到激光的輻照，特別是激光光學(xué)元件。光學(xué)元件的損傷閾值是元件性能的關(guān)鍵指標(biāo)。一般元件的閾值測試通常是利用普通透鏡進(jìn)行會聚，利用位移平臺逐個點(diǎn)進(jìn)行損傷測試。每個點(diǎn)需要逐一測量激光能量并觀察激光損傷。通常對光學(xué)元件的閾值測試需要大量的人力及時間，特別是元件面積大或者需要測量多脈沖激光損傷閾值時，需要數(shù)個小時甚至幾天的時間。
該方法可大幅度縮測試周期，特別是多脈沖激光測試及壽命測試。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是激光元件的損傷閾值測試效率。提供一種元件激光損傷閾值的測試方法，該方法可用于傳統(tǒng)1-on-1激光損傷測試，也可用于S-on-1激光損傷測試。可以通過一次激光脈沖快速獲得待測元件的激光損傷閾值。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
一種元件激光損傷閾值的測試方法，其特點(diǎn)在于，包括以下步驟：
1)搭建元件激光損傷測試的光路，包括激光器、快門、半波片、偏振鏡、微透鏡陣列、元件、CCD、示波器、能量計(jì)和光束質(zhì)量分析儀，所述的激光器輸出的激光光束依次通過所述的快門、半波片、偏振鏡、微透鏡陣列，最終射到所述的元件表面，所述的微透鏡陣列面與所述的激光光束垂直，所述的示波器用于對激光脈寬進(jìn)行測試，所述的能量計(jì)用于測試通過微透鏡陣列后不同光束的激光能量，所述的光束質(zhì)量分析儀用于測試通過微透鏡陣列后不同光束的激光有效面積，所述的快門用于控制測試激光損傷時激光光束的通過，所述的半波片和偏振片用于控制測試中激光的能量，所述的CCD用于觀察測試時所述的待測元件的損傷情況；
2)所述的微透鏡陣列具有N圈微透鏡，所述的激光光束通過所述的微透鏡陣列在所述的待測元件上形成N圈激光輻照點(diǎn)，其中N為3以上的正整數(shù)，在距離中心同一個園圈上的輻照點(diǎn)的激光通量相同，通過調(diào)整半波片來調(diào)整所述的激光光束的激光能量，同時用所述的CCD用于觀察測試時所述的待測元件的損傷情況，當(dāng)最遠(yuǎn)離中心的一圈無激光損傷，最靠近中心的一圈到兩圈的輻照點(diǎn)均發(fā)生激光損傷時，用所述的能量計(jì)測試通過微透鏡陣列后不同光束的激光能量E，利用所述的光束質(zhì)量分析儀測量通過微透鏡陣列后不同光束的激光有效面積S，則激光通量為F＝E/S；
4)計(jì)算同一圈發(fā)生損傷的點(diǎn)數(shù)比上這一圈能量相等的所有點(diǎn)數(shù)為激光損傷概率P；
5)通過對不同距離會聚中心點(diǎn)的損傷概率進(jìn)行線性擬合得到損傷概率與激光通量的關(guān)系，記為P＝aF+b，其中a、b通過擬合獲得；所述的損傷閾值是損傷概率為0時的激光通量。
該方法可用于傳統(tǒng)1-on-1激光損傷測試，也可用于S-on-1激光損傷測試。
本發(fā)明的技術(shù)效果：
1、大幅度縮短元件激光損傷閾值的測試時間，提高測試效率。
2、在縮短測試時間的同時可以有效保證閾值測試的準(zhǔn)確性。
附圖說明
圖1激光損傷閾值測試光路原理圖
圖2微透鏡對激光光束的會聚示意圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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