一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法技术

本发明专利技术涉及一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法，方法包括：通过相纸确定激光焦面的大体位置。然后调节半波片，将测试激光衰减，衰减后的激光经过平板分束镜反射分光，反射光能量密度低于CCD相机的像元饱和阈值。将CCD相机放在导轨上，并置于光路中。沿光路方向滑动CCD相机的位置，通过CCD相机软件的读数，计算得到最小光斑附近五处光斑面积。在五处光斑面积中选择面积最小的一个光斑的位置，在该位置前后连续移动导轨，通过观察CCD相机中采集到的光斑大小，移动过程中光斑最小的位置即为焦面位置。该方法适用于非对称光斑能量分布的高能量激光，并且能够准确测定聚焦后焦面位置的光斑大小。后焦面位置的光斑大小。后焦面位置的光斑大小。

【技术实现步骤摘要】
一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法


[0001]本专利技术涉及一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法，属于激光损伤阈值测试领域。

技术介绍

[0002]光学元件与材料的激光损伤阈值测试是让接受测试的样品暴露在一定程度的激光能量密度下，检测其是否发生光学损伤，若无损伤，则增加能量密度，并重复暴露和检测步骤。这个过程一直持续到在样品上观察到损伤。损伤时的激光能量密度即为样品的损伤阈值。
[0003]在光学元件与材料的激光损伤阈值测试过程中需要知道激光作用在被测样品上的阈值总能量与激光的光斑面积，两者相除就可得到该样品的激光损伤阈值。阈值总能量通过激光能量计获得，激光光斑面积通过CCD相机获得。如果被测样品上的激光光斑的能量分布是均匀的，那么光斑面积的测量较为简单。但是实际上激光光斑的空间能量分布不均匀，且测试中一般采用聚焦光斑，在确定光斑面积时首先要确定焦面的位置。用于损伤阈值测试的激光能量密度较高，如果采用中性密度滤光片衰减片进行衰减，激光经过中性密度滤光片衰减片时会产生多光子吸收、光克尔效应等非线性效应，另外衰减片划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法，其特征在于，该测定方法使用的测试装置包括激光光源、半波片、偏振片、吸收池、聚焦透镜、平板分束镜、CCD相机、滑动导轨、激光反射镜和电子计算机；激光光源发射的激光首先经过半波片，使得激光的偏振方向发生转动，然后入射到偏振片，使得S偏振激光发生反射，P偏振激光发生透射；反射的激光入射到位于偏振片一侧的吸收池中；透射的激光先经过聚焦透镜进行汇聚，再入射到平板分束镜，平板分束镜将激光分为两条光路，即采样光路和主光路；在主光路中，激光直接入射到待测样品的表面；在采样光路上设置有激光反射镜、CCD相机和滑动导轨，CCD相机固定在滑动导轨中，激光通过激光反射镜反射到CCD相机中进行光斑采集；并且CCD相机与电子计算机相连接，电子计算机用于计算CCD相机采集到的光斑的大小；所述测定方法包括：(1)搭建所述测试装置，在主光路中，调节三维位移平台使得样品位于激光焦面的位置；将相纸放置在采样光路中，调节相纸在采样光路中位置，相纸上光斑直径最小的位置为接近激光焦面的位置；(2)将滑动导轨置于采样光路中，并将CCD相机放置在滑动导轨中，使得CCD相机固定在步骤(1)确定的所述接近激光焦面的位置；调节半波片，将采样光路中的激光衰减到能量密度低于CCD相机的像元饱和阈值；(3)调节滑动导轨改变CCD相机在采样光路上的位置，使得CCD相机位于激光焦面位置，然后根据CCD相机在激光焦面位置处采集到的光斑的总能量以及光斑的峰值能量计算有效光斑面积S。2.根据权利要求1所述的一种激光损伤阈值测试中光斑有效面积准确测定方法，其特征在于，步骤(3)中，调节滑动导轨改变CCD相机在采样光路上的位置，使得CCD相机位于激光焦面位置，然后根据CCD相机在激光焦面位置处采集到的光斑的总能量以及光斑的峰值能量计算有效光斑面积S，具体过程为：3
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1，测量CCD相机在步骤(1)获得的接近激光焦面的位置及其前后至少五个位置处的光斑面积，选取最小光斑面积的位置，并且相邻位置之间的距离为小于等于样品的厚度；3
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2，在选取最小光斑面积的位置后，在该位置前后连续移动滑动导轨，通过观察CCD相机中采集到的光斑大小，移动过程中光斑最小的位置即为焦面位置；3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文雍，杨厚文，李大振，宋琛，张嘉宇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：