[發明專利]連續激光損傷閾值測試裝置

有效

• 申請號: 202110621727.1
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113465884B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 程旺;郭廣妍;麻云鳳;白芳;趙鵬;宮學程;廖麗芬;張思楠;殷晨軒;林蔚然;樊仲維
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01N21/84
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本發明提供了一種連續激光損傷閾值測試裝置，包括激光器、光纖、QBH接頭、擴束鏡、偏振分束鏡、第一檢偏器、第二檢偏器、第三反射鏡、第四反射鏡、第五反射鏡、第六反射鏡、第七反射鏡、第八反射鏡、第九反射鏡、第十反射鏡、第十一反射鏡、偏振合束鏡、第一半波片、第二半波片、第一取樣鏡、第一分束器、第二聚焦透鏡、第二分束器、光程補償單元、窗口鏡、待測樣品、光源、光電探測器、成像顯微鏡、熱成像探測器、第二取樣鏡、刀口儀和第二功率計。本發明實現了測試功率高精度可調、提高合束效果的精度以及測試光斑的指向高精度調節。

技術領域

本發明涉及半導體激光技術領域，尤其涉及一種連續激光損傷閾值測試裝置。

背景技術

隨著大功率激光器在光纖激光泵浦或工業加工的應用范圍逐漸拓展，人們對高功率激光器的性能要求也越來越高。高功率激光分為脈沖和連續激光兩種，其中高功率連續激光廣泛應用于激光加工、融覆及焊接等領域。高功率連續激光中應用的光學元件的激光損傷閾值在很大程度上限制了激光器的進一步應用。

在實現本公開構思的過程中，發明人發現相關技術中至少存在如下問題：現有的連續激光測試裝置的調節精度有限、集成化程度低、可測試樣品單一、測量環境可調節性差。

發明內容

為了提高連續激光器的損傷閾值判定精度，本發明提供了一種連續激光損傷閾值測試裝置。

本發明提供一種連續激光損傷閾值測試裝置，包括激光器LS、光纖RA、QBH接頭、擴束鏡EX、偏振分束鏡PB、第一檢偏器P1、第二檢偏器P2、、第三反射鏡RM3、第四反射鏡RM4、第五反射鏡RM5、第六反射鏡RM6、第七反射鏡RM7、第八反射鏡RM8、第九反射鏡RM9、第十反射鏡RM10、第十一反射鏡RM11、偏振合束鏡BC、第一半波片HW1、第二半波片HW2、第一取樣鏡SP1、第一分束器BS1、第二聚焦透鏡FC2、第二分束器BS2、光程補償單元OP、窗口鏡WD、待測樣品SA、光源LG、光電探測器PL、成像顯微鏡IM、熱成像探測器TM、第二取樣鏡SP2、刀口儀ED和第二功率計PW2，其中：

激光器LS發出的激光依次經過光纖RA和QBH接頭準直后通入擴束鏡EX得到擴束激光，擴束激光經過偏振分束鏡PB切分為透射光束和反射光束；

透射光束依次經過第二檢偏器P2、第三反射鏡RM3和第四反射鏡RM4的光路反射偏轉后被引導至偏振合束鏡BC，反射光束依次經過第五反射鏡RM5、第六反射鏡RM6和第七反射鏡RM7的光路反射偏轉后被引導至偏振合束鏡BC；

第一半波片HW1和第二半波片HW2分別用于反射光束和透射光束的偏振態調節，并分別與第一檢偏器P1和第二檢偏器P2配合實現互相垂直偏振態激光功率的高精度調節，偏振合束鏡BC用于將互相垂直偏振態激光進行合束并輸出合束激光；

第一取樣鏡SP1設置于偏振合束鏡BC的出射光路上，用于將合束激光切分為第一反射子光束和第一透射子光束，第一透射子光束依次經過第一分束器BS1的透射、第八反射鏡RM8、第九反射鏡RM9和第十反射鏡RM10的反射之后得到第二反射子光束，第二反射子光束依次經過第二聚焦透鏡FC2和第二分束器BS2后再次切分為第三反射子光束和第三透射子光束；

第三透射子光束依次經過光程補償單元OP和窗口鏡WD之后會聚在待測樣品SA的表面，光程補償單元OP用于補償由于激光輻照樣品不同位置時產生的光程差；

待測樣品SA周圍設置有光源LG、光電探測器PL、成像顯微鏡IM和熱成像探測器TM；

第三反射子光束依次經過第十一反射鏡RM11的反射和第二取樣鏡SP2的透射后經由刀口儀ED接入第二功率計PW2，刀口儀ED與第二功率計PW2配合實現光束寬度或光束直徑的測量。

在一些實施例中，激光器LS為隨機偏振連續激光光源，光纖RA為色散補償光纖。