本申请提供一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，涉及光学加工技术领域。该光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法包括：对光学晶体的表层进行全局缺陷扫描，以获取全局缺陷分布图；根据全局缺陷分布图确定关注缺陷的位置；对关注缺陷进行单点荧光检测，以获取荧光缺陷特征图，荧光缺陷特征图包含关注缺陷的荧光缺陷特征；对光学晶体上对应关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取损伤性能测试数据；对荧光缺陷特征和损伤性能测试数据进行关联计算，得到荧光缺陷特征与损伤性能之间的关联关系。该光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法能够全面表征元件表层缺陷特性，并反映出表层缺陷对光学晶体损伤性能的影响以及影响的权重比例。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学加工，具体而言，涉及一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法。
技术介绍
1、kdp晶体材料具有较高的非线性光学系数，对紫外和红外激光具有很大的透过率和良好的光学均匀性，因此，在高功率激光装置中作为倍频转换核心光学器件，将红外激光转换为高能量的紫外激光以提高激光能量的转换效率和对超热电子的抑制作用。kdp晶体材料特性软而脆、易开裂、易潮解、对温度变化敏感且各向异性，是国际上公认的难加工材料。目前一般采用单点金刚石飞切技术加工大口径kdp晶体元件，在飞切过程中材料表面不可避免产生脆性压坑、塑性划痕、微裂纹、凸起压入点等缺陷。在强激光辐照条件下，晶体表面加工缺陷将显著降低kdp晶体的激光损伤阈值以及光学性能,最终导致元件失效报废。
2、晶体表层光伤缺陷具有数量多、尺度特征复杂、分布随机性大等特点，对其进行准确、高效的检测具有极大的难度。目前，大口径kdp晶体元件加工中采用光学显微扫描的方法对晶体表面缺陷进行扫描定位，但光学显微扫描只能识别表面缺陷的几何尺寸和物理形态特征，无法有效探测亚表面存在的微观缺陷，并且仅检测出的表面缺陷信息，无法反映出表面缺陷与元件激光损伤阈值的影响以及权重比例。
技术实现思路
1、本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其能够全面表征元件表层缺陷的形态和分布特性，并反映出表层缺陷对光学晶体损伤性能的影响以及影响的权重比例。
2、为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：</p>3、本申请实施例提供一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，包括：对光学晶体的表层进行全局缺陷扫描，以获取全局缺陷分布图；根据全局缺陷分布图确定关注缺陷的位置；对关注缺陷进行单点荧光检测，以获取荧光缺陷特征图，荧光缺陷特征图包含关注缺陷的荧光缺陷特征；对光学晶体上对应关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取损伤性能测试数据；对荧光缺陷特征和损伤性能测试数据进行关联计算，得到荧光缺陷特征与损伤性能之间的关联关系。
4、可选地，对荧光缺陷特征和损伤性能测试数据进行关联计算，得到荧光缺陷特征与损伤性能之间的关联关系之后，方法还包括：对光学晶体表面的关注缺陷进行修复；对修复后的光学晶体进行损伤性能测试，以对关注缺陷的修复效果进行检验。
5、可选地，对光学晶体的表层进行全局缺陷扫描，以获取全局缺陷分布图包括：采用明暗场成像对光学晶体表层进行扫描，以获取光学晶体表层的第一图像，第一图像包含了光学晶体表层的明显缺陷；采用快速荧光成像对光学晶体表层进行扫描，以获取光学晶体表层的第二图像，第二图像包含了光学晶体表层的痕量微缺陷；将第一图像和第二图像处理拼接以获得光学晶体表层的全局缺陷分布图。
6、可选地，对关注缺陷进行单点荧光检测，以获取荧光缺陷特征图，荧光缺陷特征图包含关注缺陷的荧光缺陷特征之后，方法还包括：获取关注缺陷的荧光光谱和荧光寿命曲线。
7、可选地，对光学晶体上对应关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取损伤性能测试数据包括：对光学晶体上对应关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取缺陷损伤阈值和损伤密度参数；相应地，对荧光缺陷特征和损伤性能测试数据进行关联计算，得到荧光缺陷特征与损伤性能之间的关联关系包括：对荧光缺陷特征、缺陷损伤阈值和损伤密度参数进行关联计算，得到荧光缺陷特征与缺陷损伤阈值之间、荧光缺陷特征与损伤密度参数之间的关联关系。
8、可选地，采用快速荧光成像对光学晶体表层进行扫描，以获取光学晶体表层的第二图像，第二图像包含了光学晶体表层的痕量微缺陷包括：采用第一荧光激光光源对光学晶体表层进行落射照明；采用荧光探测器对光学晶体表层缺陷荧光进行宽场荧光成像操作，宽场荧光成像操作得到的图像即为第二图像。
9、可选地，获取关注缺陷的荧光光谱包括：采用第二荧光激光光源在关注缺陷处激发缺陷荧光，缺陷荧光聚焦后经光纤导入光栅光谱仪，光栅光谱仪将缺陷荧光投射到探测器上，以获取关注缺陷的荧光光谱。
10、可选地，获取关注缺陷的荧光寿命曲线包括：采用第三荧光激光光源在关注缺陷处激发缺陷荧光，以产生不超过一个的荧光光子；采用光电倍增管对荧光光子进行脉冲检测并进行光子计数，以获取关注缺陷的荧光寿命曲线。
11、可选地，对光学晶体上对应关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取缺陷损伤阈值和损伤密度参数包括：采用标准激光诱导损伤测试方法，开展激光辐照下光学晶体表层缺陷的原位损伤阈值测试，获取光学晶体表面的缺陷损伤阈值；采用光学晶体表面栅格扫描损伤密度测试方法，获取光学晶体表面的损伤密度参数。
12、可选地，采用第一荧光激光光源对光学晶体表层进行落射照明之前，方法还包括：提供荧光探测器，并根据荧光探测器的成像视场大小将光学晶体的表层划分为多个相互连接的区域；相应地，采用第一荧光激光光源对光学晶体表层进行落射照明包括：采用第一荧光激光光源对光学晶体表层的多个区域同时进行落射照明，或者，采用第一荧光激光光源对光学晶体表层的多个区域依次进行落射照明；相应地，采用荧光探测器对光学晶体表层缺陷荧光进行宽场荧光成像操作，宽场荧光成像操作得到的图像即为第二图像包括：采用荧光探测器依次对光学晶体表层的多个区域内的表层缺陷荧光进行宽场荧光成像操作，以获取多个荧光图像；将多个荧光图像处理拼接后得到的图像即为第二图像。
13、本申请的有益效果包括：
14、本申请提供了一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，包括：对光学晶体的表层进行全局缺陷扫描，以获取全局缺陷分布图；根据全局缺陷分布图确定关注缺陷的位置；对关注缺陷进行单点荧光检测，以获取荧光缺陷特征图，荧光缺陷特征图包含关注缺陷的荧光缺陷特征；对光学晶体上对应关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取损伤性能测试数据；对荧光缺陷特征和损伤性能测试数据进行关联计算，得到荧光缺陷特征与损伤性能之间的关联关系。该光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，通过对光学晶体表面和亚表面进行全局缺陷扫描，全面表征元件表层缺陷的形态和分布特性；再通过对关注缺陷的荧光缺陷特征和该关注缺陷对应位置处的光学晶体损伤性能测试数据进行关联计算，得到荧光缺陷特征与损伤性能之间的关联关系，进而获得光学晶体表层的关注缺陷对光学晶体损伤性能的影响以及影响的权重比例。更进一步地，还可以根据上述关联关系对关注缺陷进行修复，以提升光学晶体的损伤性能。
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【技术保护点】
1.一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述荧光缺陷特征和所述损伤性能测试数据进行关联计算，得到所述荧光缺陷特征与所述损伤性能之间的关联关系之后，所述方法还包括：
3.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对光学晶体的表层进行全局缺陷扫描，以获取全局缺陷分布图包括：
4.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述关注缺陷进行单点荧光检测，以获取荧光缺陷特征图，所述荧光缺陷特征图包含所述关注缺陷的荧光缺陷特征之后，所述方法还包括：
5.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述光学晶体上对应所述关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取损伤性能测试数据包括：
6.如权利要求3所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述采用快速荧光成像对所述光学晶体表层进行扫描，以获取所述光学晶体表层的第二图像，所述第二图像包含了所述光学晶体表层的痕量微缺陷包括：
7.如权利要求4所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述获取所述关注缺陷的荧光光谱包括：
8.如权利要求4所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述获取所述关注缺陷的荧光寿命曲线包括：
9.如权利要求5所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述光学晶体上对应所述关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取缺陷损伤阈值和损伤密度参数包括：
10.如权利要求6所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述采用第一荧光激光光源对所述光学晶体表层进行落射照明之前，所述方法还包括：
...
【技术特征摘要】
1.一种光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述荧光缺陷特征和所述损伤性能测试数据进行关联计算，得到所述荧光缺陷特征与所述损伤性能之间的关联关系之后，所述方法还包括：
3.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对光学晶体的表层进行全局缺陷扫描，以获取全局缺陷分布图包括：
4.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述关注缺陷进行单点荧光检测，以获取荧光缺陷特征图，所述荧光缺陷特征图包含所述关注缺陷的荧光缺陷特征之后，所述方法还包括：
5.如权利要求1所述的光学晶体表层物理结构缺陷的评价方法，其特征在于，所述对所述光学晶体上对应所述关注缺陷的位置处进行损伤性能测试，以获取损伤性能测试数据包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊非，卓瑾，金会良，潘峰，朱玉洁，邓雪然，耿锋，刘志超，
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：
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