[发明专利]一种光学元件非线性效应I*L值的测试方法及装置

权利要求书

1.一种光学元件非线性效应I*L值的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，调整待测光学元件的位置，使光学元件非线性效应测试装置射出的激光聚焦的焦点落在所述待测光学元件内部；

S2，将激光辐照在待测光学元件入射面的激光能量密度调整至小于待测光学元件入射面的激光损伤阈值，并用CCD相机记录待测光学元件内部成丝损伤头部位置距待测光学元件入射面的距离L；

S3，根据待测光学元件内部成丝损伤头部位置距待测光学元件入射面的距离L，计算待测光学元件入射面至成丝损伤头部位置的峰值功率密度I，从而计算得到待测光学元件在当前激光能量密度的激光辐照下的I*L值；

根据待测光学元件内部成丝损伤头部位置距待测光学元件入射面的距离L计算峰值功率密度I的具体步骤为：

将待测光学元件内部成丝损伤头部位置距待测光学元件入射面的距离L按照测试精度细分为N段单位长度，利用光线传输ABCD矩阵算法，计算出距离待测光学元件入射面的第N段单位长度L_N处的光斑面积S_N；

根据入射激光能量Q、脉宽τ和光斑面积S_N计算第N段单位长度L_N处的峰值功率密度I_N；

根据各段单位长度L_N及其对应的峰值功率密度I_N计算得出待测光学元件在当前激光能量密度的激光辐照下的I*L值；

所述I*L＝I₁*L₁+I₂*L₂+I₃*L₃+……I_N*L_N；

L₁+L₂+L₃+…L_N＝L；

I_N＝Q÷S_N÷τ，N为正整数；

S4，重复步骤S2、S3，使不同激光能量密度的激光辐照在待测光学元件的不同位置，从得到的所有I*L值中选取最小值作为待测光学元件的非线性I*L数值。

2.根据权利要求1所述的光学元件非线性效应I*L值的测试方法，其特征在于，所述光学元件非线性效应测试装置包括激光器、衰减器、光束分束器、聚焦透镜、能量计、光束质量分析仪和计算机，

所述激光器用于产生射向待测光学元件的入射激光；

所述衰减器用于调整激光器产生的入射激光的能量；

所述光束分束器用以将入射激光分成透射方向的光和反射方向的光，透射方向的光经聚焦透镜聚焦在待测光学元件内部，反射方向的光入射到能量计和光束质量分析仪中；

所述能量计用于测量入射激光的能量；

所述光束质量分析仪用于检测入射激光的光束质量；

所述计算机分别与激光器、能量计、光束质量分析仪和CCD相机电连接。

3.根据权利要求2所述的光学元件非线性效应I*L值的测试方法，其特征在于，所述聚焦透镜的焦距小于待测光学元件的厚度。

4.根据权利要求2所述的光学元件非线性效应I*L值的测试方法，其特征在于，所述激光器发出的激光的波长为1064nm或532nm或355nm、激光的脉冲宽度的调整范围为10fs～20ns；

所述激光为平行光束或高斯光束。

5.根据权利要求2所述的光学元件非线性效应I*L值的测试方法，其特征在于，所述激光器输出激光的激光能量调整范围为2J～100J；

所述待测光学元件为体材料光学元件。

6.根据权利要求1所述的光学元件非线性效应I*L值的测试方法，其特征在于，所述步骤S2中用CCD相机记录待测光学元件内部成丝损伤头部位置距待测光学元件入射面的距离L时，CCD相机与待测光学元件入射面相垂直。