一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法，属于光学元件吸收缺陷的损伤特性测试领域。所述光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统包括光热弱吸收测试装置、损伤测试光源以及损伤监测显微镜。所述光热弱吸收测试装置用于测试待测光学元件的吸收缺陷对泵浦光的吸收值。所述损伤测试光源用于发出损伤测试激光作用于所述待测光学元件的所述吸收缺陷处。所述损伤监测显微镜用于获取所述待测光学元件的所述吸收缺陷在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。因此，本发明专利技术可以有效地实现对待测光学元件吸收缺陷的损伤性能的表征，进而获得待测光学元件的吸收缺陷的吸收水平与损伤特性的定量关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件吸收缺陷的损伤特性测试领域，具体而言，涉及一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法。
技术介绍
生长、制造或加工过程引入的吸收型缺陷是导致光学元件发生激光损伤的主要原因。吸收缺陷并非一种，而是所有对入射激光具有吸收能力的缺陷的总称。吸收性缺陷的吸收水平高于材料的本征吸收值。由于光学元件的吸收缺陷尺度很小，一般在微米量级，不容易被探测到，导致对吸收缺陷进行损伤测试的难度较大。因此，虽然吸收型缺陷引发激光损伤已获学界认可，但缺陷吸收水平与其损伤性能的关系尚不明确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法，有效地改善了上述问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统，包括光热弱吸收测试装置、损伤测试光源以及损伤监测显微镜。所述光热弱吸收测试装置用于测试待测光学元件的吸收缺陷点对泵浦光的吸收值。所述损伤测试光源用于发出损伤测试激光作用于所述待测光学元件的所述吸收缺陷点处。所述损伤监测显微镜用于获取所述待测光学元件的所述吸收缺陷点在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。优选的，所述光热弱吸收测试装置包括离轴抛物镜、样品台、探测器、探测光源及泵浦光源，所述待测光学元件安装在所述样品台上，所述样品台用于调节所述待测光学元件的位置。所述探测光源用于发出探测光聚焦于所述待测光学元件的所述吸收缺陷点处。所述离轴抛物镜用于将所述泵浦光源发出的泵浦光以及所述损伤测试光源发出的损伤测试激光均聚焦于所述吸收缺陷点处。所述探测器用于接收并分析透过所述待测光学元件的探测光得到所述待测光学元件的吸收缺陷对所述泵浦光的吸收值。优选的，所述光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统还包括光束耦合镜。所述泵浦光源发出的泵浦光及所述损伤测试光源发出的损伤测试激光均通过所述光束耦合镜入射到所述离轴抛物镜，经所述离轴抛物镜反射后聚焦到所述待测光学元件的吸收缺陷点处。其中，入射到所述离轴抛物镜的所述泵浦光的光轴与入射到所述离轴抛物镜的所述损伤测试激光的光轴均与预设光轴重合，且所述预设光轴与所述离轴抛物镜的光轴重合或平行。优选的，所述探测光源包括激光器和扩束整形构件，所述激光器发出的探测光经过所述扩束整形构件的扩束整形处理后聚焦到所述待测光学元件的吸收缺陷处。优选的，所述光热弱吸收测试装置还包括反射镜，所述反射镜设置于所述扩束整形构件与所述样品台之间，所述反射镜用于将经过所述扩束整形构件扩束整形后的探测光反射到所述待测光学元件的吸收缺陷处聚焦。优选的，所述探测器包括滤波构件、光电探测器、信号放大电路及数据处理构件。所述滤波构件、所述光电探测器、所述信号放大电路及所述数据处理构件依次耦合。透过所述待测光学元件的探测光依次经过所述滤波构件的滤波处理后进入所述光电探测器，经所述光电探测器转换为电信号，所述电信号经所述信号放大电路放大后进入所述数据处理构件。优选的，所述滤波构件包括会聚透镜和光阑，由所述待测光学元件出射的探测光，依次经过所述会聚透镜和所述光阑后入射到所述光电探测器。优选的，所述信号放大电路为锁相放大器。本专利技术实施例还提供了一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试方法，应用于上述光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统。所述方法包括：光热弱吸收测试装置测试待测光学元件的吸收缺陷点对泵浦光的吸收值。损伤测试光源发出损伤测试激光作用于所述待测光学元件的所述吸收缺陷点处。损伤监测显微镜获取所述待测光学元件的所述吸收缺陷点在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。优选的，所述光热弱吸收测试装置包括离轴抛物镜、样品台、探测器、探测光源及泵浦光源，待测光学元件安装在所述样品台上。所述光热弱吸收测试装置测试待测光学元件的吸收缺陷点对泵浦光的吸收值的步骤，包括：通过所述样品台调节所述待测光学元件的位置使得所述探测光源发出探测光并将探测光聚焦于所述待测光学元件的所述吸收缺陷点处，使得所述泵浦光源发出的泵浦光经所述离轴抛物镜反射后聚焦于所述吸收缺陷点处。所述探测器接收并分析透过所述待测光学元件的探测光得到所述待测光学元件的吸收缺陷对所述泵浦光的吸收值。本专利技术实施例提供的光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统，一方面可以通过光热弱吸收装置探测待测光学元件的吸收缺陷的具体位置，进而通过损伤测试激光及损伤监测显微镜对吸收缺陷的损伤性能进行表征；另一方面，可以通过光热弱吸收装置分别测得待测光学元件的多个吸收缺陷的吸收水平，并通过损伤测试激光及损伤监测显微镜分别测得所述多个吸收缺陷的损伤性能，从而获得待测光学元件的吸收缺陷的吸收水平与损伤性能的定量关系。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1示出了本专利技术第一实施例提供的一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统的结构示意图；图2示出了本专利技术第一实施例提供的另一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统的结构示意图；图3示出了本专利技术第二实施例提供的一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试方法的流程图。图中，附图标记分别为：泵浦光源110；损伤测试光源120；探测光源130；合束装置140；扩束整形构件150；样品台160；待测光学元件170；探测器180；滤波构件181；光电探测器182；信号放大电路183；数据处理构件184；损伤监测显微镜190；反射镜210；光束耦合镜220；离轴抛物镜230。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统，其特征在于，包括光热弱吸收测试装置、损伤测试光源以及损伤监测显微镜；所述光热弱吸收测试装置用于测试待测光学元件的吸收缺陷对泵浦光的吸收值；所述损伤测试光源用于发出损伤测试激光作用于所述待测光学元件的所述吸收缺陷处；所述损伤监测显微镜用于获取所述待测光学元件的所述吸收缺陷在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。

【技术特征摘要】
1.一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统，其特征在于，包
括光热弱吸收测试装置、损伤测试光源以及损伤监测显微镜；
所述光热弱吸收测试装置用于测试待测光学元件的吸收缺陷对
泵浦光的吸收值；
所述损伤测试光源用于发出损伤测试激光作用于所述待测光学
元件的所述吸收缺陷处；
所述损伤监测显微镜用于获取所述待测光学元件的所述吸收缺
陷在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光热弱吸收测
试装置包括离轴抛物镜、样品台、探测器、探测光源及泵浦光源，所
述待测光学元件安装在所述样品台上，所述样品台用于调节所述待测
光学元件的位置；
所述探测光源用于发出探测光聚焦于所述待测光学元件的所述
吸收缺陷处；
所述离轴抛物镜用于将所述泵浦光源发出的泵浦光以及所述损
伤测试光源发出的损伤测试激光均聚焦于所述吸收缺陷处；
所述探测器用于接收并分析透过所述待测光学元件的探测光得
到所述待测光学元件的吸收缺陷对所述泵浦光的吸收值。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括光
束耦合镜，所述泵浦光源发出的泵浦光及所述损伤测试光源发出的损
伤测试激光均通过所述光束耦合镜入射到所述离轴抛物镜，经所述离
轴抛物镜反射后聚焦到所述待测光学元件的吸收缺陷处，其中，入射
到所述离轴抛物镜的所述泵浦光的光轴与入射到所述离轴抛物镜的
所述损伤测试激光的光轴均与预设光轴重合，且所述预设光轴与所述

\t离轴抛物镜的光轴重合或平行。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述探测光源
包括激光器和扩束整形构件，所述激光器发出的探测光经过所述扩束
整形构件的扩束整形处理后聚焦到所述待测光学元件的吸收缺陷处。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光热弱吸收测
试装置还包括反射镜，所述反射镜设置于所述扩束整形构件与所述样
品台之间，所述反射镜用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤蕊，刘红婕，耿锋，黄进，蒋晓东，李青芝，叶鑫，孙来喜，周晓燕，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51