光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，该装置结合了泵浦激光器、实时功率监测模块、传能光纤、多面反射镜、分束镜、单色滤光片、CCD相机、红外热像仪、黑体辐射校准模块及斐索干涉仪等关键组件，能在特定角度下测量透反射元件的热力效应。装置通过合束镜将泵浦光和测试光合为一束同时照射在样品表面，传输后分束镜将激光分为两路，一路用于远场光斑采集计算光束质量，另一路形成干涉图像用于计算热畸变，同时红外热像仪监测样品温度。本发明专利技术以高集成度和高灵活度实现非接触式无损一体化同步测量，适用于连续或脉冲激光下光学元件的温度、热畸变和光束质量测量，全面精准评估样品热力响应特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高功率激光，具体涉及一种激光热力效应及光束质量测量的一体化测量装置及其方法，特别适用于受高功率激光器辐照的光学元件。

技术介绍

1、随着现代光学和激光技术的发展，激光光学元件的性能要求越来越高。在高功率激光束照射下，光学系统中的激光光学元件表面的薄膜和基底材料会吸收部分激光能量并转化为热能，导致薄膜温度升高，元件会因热效应产生面形畸变，以及热致折射率梯度的微小变化，共同作用于激光束的波前，影响了强激光系统光束输出的质量及其光学系统的稳定性。因此，在高功率激光系统的研究与应用中，准确测量光学元件的热力效应和光束质量，对于评估和改进光学元件的性能至关重要。

2、一些研究者基于热传导和热弹性场理论，通过有限差分和有限元方法仿真计算不同激光参数照射下薄膜元件的温度场和热畸变(王天明等高功率激光作用下光学元件非线性热效应研究，激光技术，2022，vo1.46)，并通过对热畸变面形的泽尼克分解推算其对光束传输质量因子的影响(韩开等高功率激光器腔镜热变形对输出光束质量的影响，强激光与粒子束，2013，vol.4)。然而，由于薄膜态材料的热力参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，所述泵浦激光器可采用钕掺杂钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器，该激光器具有1064nm的输出波长，或通过三硼酸锂(LBO)倍频晶体实现532nm波长的输出；或者，使用与氦氖激光器的632.8nm波长相差30nm以上的其他激光器作为泵浦源。

3.如权利要求1所述的光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，所述泵浦激光器发射的激光受到实时功率监测模块反馈调控，该模块包含一定分束比的监测...

【技术特征摘要】

1.一种光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，所述泵浦激光器可采用钕掺杂钇铝石榴石(nd:yag)激光器，该激光器具有1064nm的输出波长，或通过三硼酸锂(lbo)倍频晶体实现532nm波长的输出；或者，使用与氦氖激光器的632.8nm波长相差30nm以上的其他激光器作为泵浦源。

3.如权利要求1所述的光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，所述泵浦激光器发射的激光受到实时功率监测模块反馈调控，该模块包含一定分束比的监测分束镜及光电探测器，探测信号反馈至激光器控制系统，实现输出功率波动≤±1％。

4.如权利要求1所述的光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，所述泵浦激光器发射的激光通过传能光纤传输后，经过扩束准直透镜组扩束，并以0～45°的角度照射到待测薄膜样品表面。

5.如权利要求1所述的光学元件激光热力效应及光束质量一体化测量装置与方法，其特征在于，斐索干涉仪，包括氦氖激光器、另一ccd相机和计算机，所述氦氖激光器用于发射测试光源，所述另一ccd相机用于接收干涉图像，所述计算机用于分析干涉图像得到热畸变值。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王胭脂，张毓麟，邵建达，张志忠，刘丽娜，冯宇康，贾琳，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：