[发明专利]基于高能光纤阵列束传输的激光超声增强激励系统及方法

权利要求书

1.一种基于高能光纤阵列束传输的激光超声增强激励系统，其特征在于：由依次布置的脉冲激光器(1)、光纤耦合器(3)、特制光纤阵列束(5)和聚焦镜头(8)构成；所述特制光纤阵列束(5)是由n根型号一致、长度分别为L₀，L₀+L₁，L₀+2L₁，…，L₀+(n-1)L₁，成等差排列的大口径高能光纤制成，这n根光纤的一端被固定在一起并熔融成一个圆端面作为光纤阵列束的输入端(4)，同时这n根光纤的另一端线性布置固定在一起作为光纤阵列束的输出端(7)，光纤束的中间段被盘绕在一起并封装在收纳盒(6)中；光纤阵列束的输入端(4)连接光纤耦合器(3)，光纤阵列束的输出端(7)连接聚焦镜头(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于高能光纤束传输的阵列激光超声增强激励系统，其特征在于：所述聚焦镜头(8)由凸透镜(12)和柱透镜(13)组合而成，能够使光纤阵列束输出端出来的点状激光光斑聚焦为阵列线状激光光斑(9)。

3.权利要求1所述的一种基于高能光纤束传输的阵列激光超声增强激励系统的阵列激光超声增强激励方法，其特征在于：脉冲激光器(1)产生的激光束(2)通过光纤耦合器(3)被耦合到光纤阵列束(5)的输入端(4)后被分成n个在长度成等差排列的n根光纤中传播的子激光束，最后在特制光纤阵列束(5)的输出端(7)由各个光纤等时间间隔射出n个子激光束脉冲；最后通过聚焦镜头(8)聚焦到试件(10)表面并形成n个阵列线状激光光斑(9)，这n个阵列线状激光元以一定时间间隔逐次在对应的照射区域分别激发一个超声波脉冲，这些超声波脉冲会在特定的方向上叠加，得到幅值相当于原来n倍的超声波脉冲(11)用于试件(10)表面非接触超声波探伤。

4.根据权利要求3所述的阵列激光超声增强激励方法，其特征在于：所述一定时间间隔为△t＝0.5L₁×10^-8秒。