[發(fā)明專利]一種確定激光燒穿時刻的方法、系統(tǒng)和計算機設備

在審

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• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115420378A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 陳敏孫;韓凱;趙國民;崔文達;宋長青;余同成;習鋒杰;粟榮濤;宋銳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 彭小蘭

本申請涉及一種確定激光燒穿時刻的方法、系統(tǒng)和計算機設備。所述方法包括：獲取待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域，并分別利用燒蝕激光和在待測目標上的透過率低的探針激光照射待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域；利用第一光電探測器探測照射后待測目標前表面散射的燒蝕激光信號，得到第一輸出信號，利用第二光電探測器探測從照射后待測目標的燒蝕孔穿過的探針激光信號，得到第二輸出信號；根據(jù)第一輸出信號，得到燒蝕激光在待測目標上的激光輻照時刻，根據(jù)第二輸出信號，確定燒蝕激光在待測目標上的激光燒穿時刻。采用本方法能夠解決傳統(tǒng)的探針光法無法確定激光燒穿時刻問題，可為深入分析激光毀傷效能提供重要數(shù)據(jù)支撐。

技術領域

本申請涉及激光與物質相互作用的技術領域，特別是涉及一種確定激光燒穿時刻的方法、系統(tǒng)和計算機設備。

背景技術

在激光與物質相互作用研究領域中，激光燒穿時間是評估激光毀傷效能的關鍵參數(shù)之一。探針光法是一種經常用來確定激光燒穿時間的方法。傳統(tǒng)的探針光法直接用燒蝕激光作為探針光，用第一光電探測器探測待測目標前表面散射的燒蝕激光信號，將第一光電探測器輸出信號階躍上升的時刻作為輻照時刻；用第二光電探測器探測從待測目標燒蝕孔中穿過的燒蝕激光的信號，第二光電探測器輸出信號階躍上升的時刻作為燒穿時刻；兩個光電探測器的輸出信號由同一記錄儀記錄，以實現(xiàn)同步。

采用傳統(tǒng)的探針光法確定激光燒穿時間時，對于實驗待測目標對燒蝕激光的透過率很高、穿透深度很大的情況，比如近紅外激光輻照玻璃鋼、石英玻璃、聚酯膜等穿透深度很大甚至透明材料時，第二光電探測器在待測目標燒穿前就可以接收到燒蝕激光信號，燒穿時也可能不會出現(xiàn)信號階躍上升現(xiàn)象，導致該方法無法用于確定激光燒穿時刻。

發(fā)明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種確定激光燒穿時刻的方法、系統(tǒng)和計算機設備。

一種確定激光燒穿時刻的方法，所述方法包括：

獲取待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域，并分別利用探針激光和燒蝕激光照射所述待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域；所述探針激光在所述待測目標上的透過率低；

利用第一光電探測器探測照射后待測目標前表面散射的燒蝕激光信號，得到第一輸出信號，利用第二光電探測器探測從照射后待測目標的燒蝕孔穿過的探針激光信號，得到第二輸出信號；

根據(jù)所述第一輸出信號，得到所述燒蝕激光在所述待測目標上的激光輻照時刻，根據(jù)所述第二輸出信號，確定所述燒蝕激光在所述待測目標上的激光燒穿時刻。

在其中一個實施例中，還包括：根據(jù)預先設置的激光輻照效應測試方案，安裝燒蝕激光器及配套的光束控制系統(tǒng)，使燒蝕激光器發(fā)射的激光束經光束控制系統(tǒng)變換后照射到待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域；安裝探針激光器及配套的光束控制系統(tǒng)，使探針激光器發(fā)射的激光束經光束控制系統(tǒng)變換后照射到待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域。

在其中一個實施例中，還包括：安裝第一光電探測器及只透燒蝕激光能量的第一窄帶通光片，利用所述第一光電探測器探測待測目標前表面散射的燒蝕激光信號；擺放漫反射屏，接收穿過待測目標的探針激光能量和燒蝕激光能量；安裝第二光電探測器及只透探針激光能量的第二窄帶通光片，利用所述第二光電探測器探測穿過待測目標照射到所述漫反射屏上的探針激光信號。

在其中一個實施例中，還包括：用記錄儀同步記錄所述第一光電探測器輸出的第一輸出信號和所述第二光電探測器輸出的第二輸出信號；根據(jù)所述第一輸出信號階躍上升的時刻，得到燒蝕激光照射所述待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域的激光輻照時刻，根據(jù)所述第二輸出信號階躍上升的時刻，得到燒蝕激光在所述待測目標上的激光燒穿時刻。

在其中一個實施例中，還包括：所述探針激光在待測目標內的穿透深度小于待測目標上的燒蝕激光待輻照區(qū)域的厚度。

一種確定激光燒穿時刻的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

待測目標，燒蝕激光輻照效應物；