[发明专利]一种光电信号同步超快激光与ICCD相机的系统及方法

权利要求书

1.一种光电信号同步超快激光与ICCD相机的方法，其特征在于，

包括下列步骤：

步骤1、在激光器输出口放置一面对应激光波长的分束镜(S)，将初始光束(B₁)分成信号激光束(B₂)与加工激光束(B₃)；

步骤2、加工激光束经反射镜反射后通过原有聚焦装置后用于加工样品；信号激光束垂直入射进光电探测器，光电探测器接收信号激光束的第一个脉冲并且转换为脉冲电信号；光电探测器连接ICCD相机，并将转换后的脉冲电信号作为开始信号触发ICCD相机电子快门曝光进行超快激光加工过程的图像捕捉；

步骤3、根据ICCD相机捕捉的图像内容判断ICCD相机电子快门曝光过程与激光加工过程的先后工作顺序；如第一张图像有激光加工内容或图像始终无法显示加工内容，记为激光加工顺序在前；如第一张照片无内容而后续照片显示加工激光的内容，记为ICCD相机电子快门曝光工作顺序在前；

步骤4、针对ICCD相机电子快门曝光工作顺序在前的情况，记录ICCD相机开始工作时间t₁及第一幅显示激光加工图像的时间t₂,则ICCD相机电子快门曝光与激光加工之间的时间差为Δt；

步骤5、针对ICCD相机电子快门曝光工作顺序在前的情况，根据步骤4计算的时间差Δt，通过延长信号激光束到光电探测器距离ΔL₁的方式补偿ICCD相机电子快门曝光与激光加工之间的时间差Δt,实现ICCD相机电子快门曝光过程与超快激光加工过程的同步；

步骤6、针对激光加工顺序在前的情况，需要缩短信号激光到光电探测器的距离ΔL₁或延长加工激光的传播光程ΔL₂，直到第一张照片无内容而后续照片显示加工激光信息为止，此时ICCD相机电子快门曝光顺序在激光之前；根据步骤4、5完成ICCD相机电子快门曝光过程与超快激光加工过程的同步触发。

2.根据权利要求1所述的一种光电信号同步超快激光与ICCD相机的方法，其特征在于，分束镜(S)放置夹角与初始激光束成45°，对初始激光束的透射率和反射率比值为99:1以上，其中透射光束作为加工激光束并通过原有聚焦装置，保证加工激光束的聚焦尺寸及激光加工过程需要的激光能量；反射光束作为信号激光束，垂直入射进光电探测器。

3.根据权利要求1所述的一种光电信号同步超快激光与ICCD相机的方法，其特征在于，垂直入射进光电探测器的信号激光束的第一个脉冲率先被转化输出为脉冲电信号，脉冲电信号具有大于5V电压，且上升沿宽度小于30ps；确保脉冲电信号触发ICCD相机开始工作。

4.根据权利要求1所述的一种光电信号同步超快激光与ICCD相机的方法，其特征在于，针对ICCD相机电子快门曝光工作顺序在前的情况，ICCD相机电子快门曝光与激光加工之间的时间差为Δt＝t₂-t₁；信号激光束到光电探测器的距离ΔL₁＝Δt×v₀,其中v₀为光在空气中的传播速度。