[发明专利]脉冲激光模拟单粒子试验系统及方法

权利要求书

1.脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，包括：依激光光束前进方向设置的脉冲激光器、激光能量调节器、光束准直器、扫描振镜系统、F-θ物镜以及测试电路；

脉冲激光器输出激光光束；激光能量调节器调节激光光束的能量；光束准直器减小激光光束的发散角；扫描振镜系统控制激光光束的偏转；F-θ物镜对激光光束进行聚焦，聚焦形成的光斑作用于测试样品；测试电路获取测试样品在激光作用下发生单粒子效应的测试数据。

2.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，还包括激光监测系统，

所述激光监测系统包括光束轮廓分析仪、能量计和自相关仪，所述激光监测系统用于获取经激光能量调节器调节能量后激光光束的单脉冲能量、光场分布和脉宽的激光检测数据。

3.根据权利要求2所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，还包括数据处理设备，

所述数据处理设备用于控制扫描振镜系统的扫描路径，以及接收激光监测系统发送的激光检测数据、测试电路发送的测试数据，并处理测试数据和激光检测数据。

4.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，还包括电子显微镜，所述电子显微镜用于观测测试样品的表面形貌。

5.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，所述脉冲激光器输出的激光光束的波长范围为500nm～2000nm，脉宽范围为1fs～100ns，频率范围为1～10kHz。

6.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，所述激光能量调节器调节激光光束的能量，包括：

所述激光能量调节器包括电控旋转台、半波片、偏振分光棱镜，将激光光束通过由电控旋转台驱动旋转的半波片后改变偏振方向，之后再控制激光光束通过偏振分光棱镜，实现调节能量；或

所述激光能量调节器包括衰减片，将激光光束通过不同衰减率的衰减片以调节能量；或

所述激光能量调节器包括镀有介质膜的分光镜，通过改变所述分光镜的激光光束入射角度以调节能量。

7.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，所述光束准直器包括焦点重合的2个透镜。

8.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，所述扫描振镜系统包括2个伺服电机和2个扫描镜，每个伺服电机控制一个扫描镜偏转，激光光束射到其中一个扫描镜后反射到另一个扫描镜，控制两个扫描镜分别沿X、Y轴扫描，实现控制激光光束的偏转。

9.根据权利要求1所述的脉冲激光模拟单粒子试验系统，其特征在于，所述F-θ物镜为透镜组，像高y和偏转角度θ的关系为y＝fθ，所述F-θ物镜的焦距大于150mm，分辨率小于5μm；通过其聚焦形成的、作用于测试样品的光斑小于5μm。

10.脉冲激光模拟单粒子试验方法，其特征在于，包括：

提供依激光光束前进方向设置的脉冲激光器、激光能量调节器、光束准直器、扫描振镜系统、F-θ物镜、测试电路；

脉冲激光器输出激光光束；

激光能量调节器调节激光光束的能量；

光束准直器减小激光光束的发散角；

扫描振镜系统控制激光光束的偏转；

F-θ物镜对激光光束进行聚焦，聚焦形成的光斑作用于测试样品；

测试电路获取测试样品在激光作用下发生单粒子效应的测试数据。