[发明专利]一种基于单脉冲激光诱导光致击穿可控射流的系统和方法

权利要求书

1.一种基于单脉冲诱导光致击穿可控射流的系统，其特征在于，包括脉冲激光器(1)、能量测量模块和系统控制存储模块(26)；

在脉冲激光器(1)的脉冲激光传播方向上依次设置有二分之一波片(5)、偏振分光棱镜(6)和第一反射镜(7)；

在偏振分光棱镜(6)的脉冲激光反射光传播方向上设置有第二反射镜(16)，在偏振分光棱镜(6)的脉冲激光反射光经第二反射镜(16)反射的脉冲激光反射光传播方向上依次设置有聚焦物镜(18)、样品池(19)、成像物镜(20)和第一二向色镜(21)；在第一二向色镜(21)的反射光传播方向上依次设置有第一陷波片(24)和相机(25)；

第二反射镜(16)用于将经过偏振分光棱镜(6)和第一反射镜(7)反射的两束脉冲激光反射进聚焦物镜(18)，并分别聚焦在样品池(19)中；

相机(25)为具有外触发功能的相机；相机(25)和第一陷波片(24)构成等离子体成像模块，用于拍摄击穿等离子体的图像，确定击穿点位置；

系统控制存储模块(26)与脉冲激光器(1)和相机(25)电连接，用于控制脉冲激光器(1)和相机(25)之间的时序和触发；同时接收和存储相机(25)的图像数据；

能量测量模块用于确定经偏振分光棱镜(6)反射和透过的两束脉冲激光的能量；

还包括连续激光器(11)、第二二向色镜(17)、第二陷波片(22)和高速成像仪(23)；

第二二向色镜(17)设置在第二反射镜(16)和聚焦物镜(18)之间；在连续激光器(11)的连续激光传播方向上依次设置有第一凸透镜(12)和第二凸透镜(13)，从第二凸透镜(13)透过的连续激光经第二二向色镜(17)反射进入聚焦物镜(18)；

在第一二向色镜(21)的透射光传播方向上依次设置第二陷波片(22)和高速成像仪(23)；高速成像仪(23)与系统控制存储模块(26)电连接，系统控制存储模块(26)还用于控制脉冲激光器(1)和高速成像仪(23)之间的时序和触发；同时接收和存储高速成像仪(23)的图像数据；

在第二凸透镜(13)透过的连续激光传播方向上还设置有第三反射镜(15)；从第三反射镜(15)反射的连续激光经第二二向色镜(17)反射进入聚焦物镜(18)。

2.根据权利要求1所述的基于单脉冲诱导光致击穿可控射流的系统，其特征在于，在第二凸透镜(13)透过的连续激光传播方向上还设置有散射片(14)；从散射片(14)透过的连续激光经第二二向色镜(17)反射进入聚焦物镜(18)。

3.根据权利要求1所述的基于单脉冲诱导光致击穿可控射流的系统，其特征在于，能量测量模块包括第一分束镜(2)、第一能量计(8)、第二分束镜(9)和第二能量计(10)；

第一分束镜(2)设置在脉冲激光器(1)和二分之一波片(5)之间，在第一分束镜(2)的脉冲激光反射光传播方向上设置第一能量计(8)；

第二分束镜(9)设置在偏振分光棱镜(6)和第二反射镜(16)之间，在第二分束镜(9)的脉冲激光反射光传播方向上设置第二能量计(10)。

4.根据权利要求3所述的基于单脉冲诱导光致击穿可控射流的系统，其特征在于，第一分束镜(2)与脉冲激光器(1)的脉冲激光传播方向的夹角为45°，第一分束镜(2)的透反分光比为9：1；第二分束镜(9)与偏振分光棱镜(6)的脉冲激光反射光传播方向夹角为45°，第二分束镜(9)的透反分光比为9：1。

5.根据权利要求1所述的基于单脉冲诱导光致击穿可控射流的系统，其特征在于，在脉冲激光器(1)和二分之一波片(5)之间还设置有凹透镜(3)和凸透镜，凹透镜(3)设置在脉冲激光器(1)和凸透镜之间。

6.根据权利要求1所述的基于单脉冲诱导光致击穿可控射流的系统，其特征在于，脉冲激光器(1)输出波长为532nm，脉宽为6ns。