[发明专利]一种光学元件损伤的在线监测方法及系统

权利要求书

1.一种光学元件损伤的在线监测方法，其特征在于，包括：

采集光学元件表面预设位置被照射时产生的超声信号；

将所述超声信号转换为数字信号；

根据所述数字信号、超声信号在光学元件中的传播速度、损伤直径、所述光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤位置。

2.根据权利要求1所述的光学元件损伤的在线监测方法，其特征在于，还包括：改变光学元件表面被照射位置，重复权利要求1所述的光学元件损伤的在线监测方法计算损伤位置。

3.根据权利要求1所述的光学元件损伤的在线监测方法，其特征在于，根据所述数字信号、超声信号在光学元件中的传播速度、损伤直径、所述光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤位置，包括：

根据所述数字信号确定沿损伤上边界传播时长以及沿损伤下边界传播时长；

根据超声信号在光学元件中的传播速度、沿损伤上边界传播时长计算损伤上边界与光学元件表面预设位置之间的距离；

根据损伤上边界与光学元件表面预设位置之间的距离、光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤上边界与光学元件表面之间的垂直距离；

根据损伤上边界与光学元件表面之间的垂直距离、超声信号在光学元件中的传播速度、沿损伤下边界传播时长、光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤直径；

根据损伤上边界与光学元件表面预设位置之间的距离、损伤直径、光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤位置。

4.根据权利要求2所述的光学元件损伤的在线监测方法，其特征在于，改变光学元件表面被照射位置时，超声信号的检测探头同步移动，光学元件表面被照射位置与超声信号的出射位置之间的水平距离不变。

5.一种光学元件损伤的在线监测系统，其特征在于，包括：激光超声激励单元、激光超声检测单元、超声数据处理单元，

所述激光超声激励单元包括光源，所述光源发出的光入射到所述光学元件表面预设位置，产生超声信号；

所述激光超声检测单元接收所述超声信号，将所述超声信号转换为电信号输出至所述超声数据处理单元；

所述超声数据处理单元包括信号转换模块以及位置计算模块，

所述信号转换模块将所述电信号转换为数字信号，将所述数字信号进行分析处理；

所述位置计算模块根据处理后的数字信号、超声信号在光学元件中的传播速度、损伤直径、所述光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤位置。

6.根据权利要求5所述的光学元件损伤的在线监测系统，其特征在于，所述位置计算模块包括：

时长确定模块，用于根据处理后的数字信号确定沿损伤上边界传播时长以及沿损伤下边界传播时长；

第一距离计算模块，用于根据超声信号在光学元件中的传播速度、沿损伤上边界传播时长计算损伤上边界与光学元件表面预设位置之间的距离；

第二距离计算模块，用于根据损伤上边界与光学元件表面预设位置之间的距离、光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤上边界与光学元件表面之间的垂直距离；

损伤直径计算模块，用于根据损伤上边界与光学元件表面之间的垂直距离、超声信号在光学元件中的传播速度、沿损伤下边界传播时长、光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤直径；

位置计算子模块，用于根据损伤上边界与光学元件表面预设位置之间的距离、损伤直径、光学元件表面预设位置以及超声信号的出射位置计算损伤位置。

7.根据权利要求5所述的光学元件损伤的在线监测系统，其特征在于，所述激光超声激励单元还包括：振镜扫描模块，所述超声数据处理单元接收到光学元件表面预设位置的电信号后，控制所述振镜扫描模块沿光学元件表面进行扫描，改变光学元件表面被照射位置。