[实用新型]一种用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学损伤检测领域，尤其涉及一种用于光学元件损伤阈值检测的压电传感器。

背景技术

随着激光技术的飞速发展，大功率激光系统的功率已经达到很高的水平，如美国利弗莫尔国家实验室点火装置的功率已经高达1.8MJ，从某种意义上来说，系统元件的抗激光辐照能力的大小决定了系统的功率水平和运行性能，了解系统中元件的损伤机理，掌握所用材料的激光诱导损伤阈值，对于激光研究领域的科研人员和工程技术人员是非常重要的。

准确的测量出光学元件的损伤阈值是研究损伤机理的前提，损伤阈值的测定必须建立在对损伤做出正确判定的基础上。目前国内外对损伤的判别大都为采用相衬显微镜观察被测样品在激光辐照前、后的状况来确定样品是否发生了损伤，这种方法有很大的不确定性及滞后性，因为当用显微镜观察到样品损伤时，很可能元件中早已发生了微观损伤。

光声法可以实现对光学镜片损伤的在线监测，激光辐照光学元件表面，元件表面会产生反射声波，如果在表面放置一个压电传感器，用示波器监控从传感器引出的信号，当信号波幅发生突变时，光学元件即可认为发生了损伤。

目前光声法所采用的压电传感器有较多缺陷，包括：1、传感器偏离光轴，使检测到的信号不具有代表性，不能全面的检测到元件的振动信号；2、屏蔽信号能力较差，容易受到激光器强电磁场的干扰；3、检测到的信号较微弱。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新型结构的用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统，以克服上述缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统，该压电传感器系统对激光器强电磁场的屏蔽效果更好，配以电荷放大器，可以检测出较强的信号，并且，能够实现光学镜片损伤阈值的同轴检测，检测更为准确。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统，其包括主体安装基座、镜片安装板以及压电元件，所述主体安装基座上设有与镜片安装板连接的基部、安装凸台以及沿轴向延伸的通光孔，待测镜片位于基部与镜片安装板之间，所述压电传感器还包括与待测镜片接触的接触式传振头、屏蔽罩、同轴粘结在压电元件两侧的第一垫片与第二垫片、同轴放置在第二垫片上的质量块、设于质量块上的的第三垫片、航空插头、接收航空插头传递过来的压电信号的电荷放大器以及与电荷放大器连接且显示放大后信号的示波器，所述第一垫片与安装凸台粘结，所述压电元件的两个表面分别焊接上下集电极并通过引出线与航空插头连接。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述屏蔽罩呈圆筒形，所述屏蔽罩与基部之间通过内外螺纹固定连接。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述质量块的两侧分别设有螺纹安装孔，所述压电传感器还包括螺纹杆件，所述螺纹杆件设有与螺纹安装孔配套旋接的螺纹以及定位孔，所述定位孔上安装有一调整架。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述第三垫片上同轴安装有一给压电元件提供预紧力的六角螺母。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述基部与镜片安装板上分别设有若干位置对应的螺纹孔，所述基部与镜片安装板之间通过螺纹连接件固定连接。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述接触式传振头底部为平面形。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述接触式传振头为橡胶制成的接触式传振头。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述压电元件为锆钛酸铅材料制成的压电元件。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述质量块为钨钢制成的质量块。

优选的，在上述用于光学镜片损伤阈值检测的压电传感器系统中，所述第一垫片、第二垫片、第三垫片为聚四氟乙烯材料制成的垫片。

从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例通过设置屏蔽罩，提升了压电传感器的屏蔽信号能力，避免受到激光器强电磁场的干扰；通过设置电荷放大器，可以检测出较强的信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)屏蔽信号能力较好，不容易受到激光器强电磁场的干扰；

(2)能检测到较强的信号；

(3)能够实现光学镜片损伤阈值的同轴检测，检测更为准确。

附图说明