基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法，步骤包括预先针对与待测熔石英元件同型号的标准熔石英元件样品对表面的区域进行不同程度加工，针对不同程度加工的区域进行光热检测得到光热检测值并进行激光阈值测试得到零概率损伤阈值，根据各个区域的光热检测值及其对应的零概率损伤阈值建立待测熔石英元件的光热检测‑零概率损伤阈值关联曲线模型；对待测熔石英元件进行光热检测得到光热检测值，根据所述光热检测‑零概率损伤阈值关联曲线模型查找对应的零概率损伤阈值，得到待测熔石英元件的零概率损伤阈值。本发明专利技术能够实现对熔石英元件的无损检测、操作简单、准确性高、灵敏度高、能满足强光光学系统使用要求。

Zero probability damage threshold prediction method of fused silica based on weak absorption of light and heat

The invention discloses a method for prediction of fused silica optics photothermal absorption zero probability damage threshold based on the steps of advance for standard fused silica and tested fused silica with models of the different degree of processing of the surface area, according to different degrees of processing area by photothermal detection and laser photothermal detection value the threshold test get zero probability damage threshold, according to the zero probability damage threshold of photothermal detection value of each area and the corresponding establishment measured threshold correlation curve model of photothermal detection fused quartz element zero probability damage; measurement of fused quartz element detected by photothermal photothermal detection value to zero, according to the probability of the photothermal detection zero probability damage the threshold correlation curve model to find the corresponding damage threshold, the measured results of zero probability damage threshold of fused silica. The invention can realize nondestructive detection of fused silica components, has simple operation, high accuracy, high sensitivity, and can meet the requirements of the use of a strong light optical system.

【技术实现步骤摘要】
基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法
本专利技术涉及熔石英光学元件抛光后激光负载能力评价方法，具体涉及一种基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法，用于利用光热检测手段评价熔石英元件表面激光负载能力，预测熔石英元件激光损伤阈值。
技术介绍
高功率激光技术的发展，对光学元件的激光负载性能提出了更高的要求。目前，熔石英元件广泛运用于高功率激光器之中，其对辐照激光的吸收，会导致自身内部温度升高，表面发生热变形和内部折射率发生变化，最终发生激光损伤。因此。熔石英吸收损耗是限制激光器规模和能量输出水平的重要因素。而实现熔石英元件吸收损耗的准确评估，从而预测激光损伤阈值，对指导加工工艺，降低元件吸收损耗具有重要意义。目前，光热检测技术是测量光学材料微弱吸收的一种新兴手段。它具有灵敏度高，调节方便，非接触式等优点，已经广泛应用于激光光学元件如薄膜样品或晶体材料的吸收检测中。基本技术原理是基于材料在泵浦激光的作用下表面因吸收能量导致局部温度升高，从而引起材料的物理特性变化，例如折射率的变化。这种材料特性的变化与激光参数和材料本身的光学吸收特性紧密相关。在激光参数一定的情况下，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法，其特征在于步骤包括：1）预先针对与待测熔石英元件同型号的标准熔石英元件样品，对表面的区域进行不同程度加工，针对不同程度加工的区域进行基于光热弱吸收的光热检测得到光热检测值并进行激光阈值测试得到零概率损伤阈值，根据各个区域的光热检测值及其对应的零概率损伤阈值建立待测熔石英元件的光热检测‑零概率损伤阈值关联曲线模型；2）对待测熔石英元件进行基于光热弱吸收的光热检测得到光热检测值；3）针对得到的光热检测值，根据所述光热检测‑零概率损伤阈值关联曲线模型查找对应的零概率损伤阈值，得到待测熔石英元件的零概率损伤阈值。

【技术特征摘要】
1.一种基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法，其特征在于步骤包括：1）预先针对与待测熔石英元件同型号的标准熔石英元件样品，对表面的区域进行不同程度加工，针对不同程度加工的区域进行基于光热弱吸收的光热检测得到光热检测值并进行激光阈值测试得到零概率损伤阈值，根据各个区域的光热检测值及其对应的零概率损伤阈值建立待测熔石英元件的光热检测-零概率损伤阈值关联曲线模型；2）对待测熔石英元件进行基于光热弱吸收的光热检测得到光热检测值；3）针对得到的光热检测值，根据所述光热检测-零概率损伤阈值关联曲线模型查找对应的零概率损伤阈值，得到待测熔石英元件的零概率损伤阈值。2.根据权利要求1所述的基于光热弱吸收的熔石英元件零概率损伤阈值预测方法，其特征在于，步骤1）的详细步骤包括：1.1）预先针对与待测熔石英元件同型号的标准熔石英元件样品，进行兆声清洗、吹干；1.2）针对兆声清洗后的标准熔石英元件样品，进行指定数量的多轮HF酸刻蚀工艺后用去离子水冲洗并用高压氮气吹干，且每一轮HF酸刻蚀工艺包括用HF酸刻蚀30min和超声水洗30min两部分处理步骤，且所述HF酸刻蚀时HF酸的质量分数为5%；1.3）将吹干后的标准熔石英元件样品划分为多个区域，针对每一个区域分别利用离子束加工去除不同深度，针对每个区域中进行基于光热弱吸收的光热检测得到光热检测值并进行1-on-1激光阈值测试得到零概率损伤阈值；1.4）根据各个区域的光热检测值及其对应的零概率损伤阈值建立待测熔石英元件的光热检测-零概率损伤阈值关联曲线模型。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峰，钟曜宇，戴一帆，彭小强，胡皓，宋辞，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43