[发明专利]一种波长分离薄膜缺陷激光损伤阈值的测试方法及系统

权利要求书

1.一种波长分离薄膜缺陷激光损伤阈值的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，将经波长分离薄膜分离得到的反射波长激光和透射波长激光同时重叠辐照在金属膜表面，并记录激光光斑在金属膜表面的位置；

S2，将测试样品水平移动至金属膜的位置，将反射波长激光和透射波长激光的入射峰值能量密度调制至其各自单独辐照时10％损伤概率对应的激光能量密度；

S3，将反射波长激光和透射波长激光同时重叠辐照在测试样品上，记录测试样品上单独出现的缺陷损伤点的坐标和损伤时间；

S4，根据记录的缺陷损伤点的坐标和损伤时间以及反射波长激光和透射波长激光的入射峰值能量密度分别计算出反射波长激光和透射波长激光在时间与二维空间维度中累计的激光能量密度；

所述反射波长激光在时间与二维空间维度中吸收的激光能量密度其中I₁为反射波长激光入射峰值能量密度，单位为W/cm²；x_i和y_i为缺陷损伤点在高斯光斑二维空间中的坐标，单位为mm；ω_x1和ω_y1分别为反射波长激光光斑横向与纵向的高斯半径，单位为mm；t_d为缺陷损伤发生的时间，单位为ns；t₀为激光峰值能量处对应时间，单位为ns；τ₁为反射波长激光的脉宽，单位为ns；

所述透射波长激光在时间与二维空间维度中吸收的激光能量密度其中I₂为透射波长激光入射峰值能量密度，单位为W/cm²；ω_x2和ω_y2分别为透射波长激光光斑横向与纵向的高斯半径，单位为mm；τ₂为透射波长激光的脉宽，单位为ns；

S5，利用扫描电子显微镜观察缺陷损伤点的损伤形貌，根据损伤深度判断出致损激光；

根据缺陷损伤点的深度判断其各波长激光对应电场，并结合反射波长激光和透射波长激光在时间与二维空间维度中吸收的激光能量密度计算反射波长激光和透射波长激光在时间与三维空间维度中吸收的激光能量密度；

所述反射波长激光在时间与三维空间维度中吸收的激光能量密度F_th1＝n₁*F_d1，其中n₁为波长分离薄膜上的缺陷损伤点的纵向深度所对应的反射波长激光的电场归一化系数；

所述透射波长激光在时间与三维空间维度中吸收的激光能量密度F_th2＝n₂*F_d2，其中n₂为波长分离薄膜上的缺陷损伤点的纵向深度所对应的透射波长激光的电场归一化系数；

S6，重复步骤S3-S5，将反射波长激光和透射波长激光重叠辐照在测试样品的不同位置，选取出多次辐照中致损激光在时间与三维空间维度吸收的最低的激光能量密度并将该激光能量密度以及其对应的另一波长激光吸收的能量密度作为测试样品的缺陷激光损伤阈值。

2.根据权利要求1所述的波长分离薄膜缺陷激光损伤阈值的测试方法，其特征在于，所述步骤1中将经波长分离薄膜分离得到的反射波长激光和透射波长激光同时重叠辐照在金属膜表面，并记录激光光斑在金属膜表面的位置的具体步骤为：

S11，电脑控制激光器发出激光束；

S12，波长分离薄膜将激光束分离成反射波长激光和透射波长激光，调节测试系统的时间延迟机构使反射波长激光和透射波长激光同时重叠辐照在金属膜表面；

S13，调节测试系统中反射波长激光和透射波长激光各自对应的衰减器，使反射波长激光和透射波长激光的入射峰值能量密度分别调至0.01J/cm²，并利用CCD相机记录两个波长激光的激光光斑在金属膜表面的位置。

3.根据权利要求2所述的波长分离薄膜缺陷激光损伤阈值的测试方法，其特征在于，所述步骤S12中反射波长激光和透射波长激光同时重叠辐照在金属膜表面时，两个波长激光的入射夹角小于5度。