[发明专利]一种激光损伤测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种激光损伤测试系统及方法，系统包括激光产生装置、控制装置和获取装置，激光产生装置产生激光束并将激光束入射到控制装置，控制装置用于控制激光束的发射方向，以控制改变投射到测试元件表面的激光光斑的位置，获取装置获取测试元件的表面信息，以获得对于测试元件的测试结果。本发明通过控制输出的激光束的发射方向，来控制改变投射到测试元件表面的激光光斑的位置，能够提高测试频率，能够应用于小口径光斑的激光装置，提高激光损伤测试的效率。

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，特别是涉及一种激光损伤测试系统及方法。

背景技术

应用于高功率激光装置中的光学元件需要具备足够的抗激光损伤能力，以防其在承受高功率激光负载时发生损坏，影响高功率激光装置运行。

目前，常用的评价元件抗激光损伤能力的手段是采用激光损伤阈值测试方法，利用一组具备台阶特征参数的不同功率密度聚焦激光辐照元件表面的若干区域，通过统计光学元件在不同功率密度激光辐照下的损伤几率，得出确保该元件不发生损坏的最大激光功率密度，即为该元件的抗激光损伤阈值。元件的抗激光损伤阈值水平与元件加工过程产生的加工缺陷密切相关，通过测试元件的抗激光损伤阈值，有助于针对性的改善加工工艺，提升高功率激光元件的加工制造水平。

根据测试激光光斑大小，激光损伤测试装置可以分为小口径(＜1mm)装置、中口径(1mm～10mm)装置以及大口径(＞10mm)装置三个类别。由于目前进行损伤阈值测试用的激光光源出光频率大多在10Hz以下，大口径光斑相对于中口径以及小口径光斑可以在同等时间内覆盖更多测试区域，测试效率更高。

但是随着光斑口径的增大，需要的配套激光光源尺寸，激光传输以及聚焦镜片尺寸都会随之增大，由此会带来整个激光损伤测试装置成本的剧烈上升。并且随着光斑口径增大，激光能量在时间与空间尺度上的分布不均匀性也随之增大，这也将导致损伤测试结果的不确定性增加，对激光损伤阈值测试精度会带来不利影响。而相对而言，小口径光斑的时空分布稳定性更好，测试精度更高，并且配套的激光光源价格相对便宜，成本较低，但是由于激光器出光频率不高，采用小口径装置进行激光损伤测试花费的时间远超大口径装置。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种激光损伤测试系统及方法，能够应用于较小口径光斑，能够提高激光损伤测试的效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光损伤测试系统，包括激光产生装置、控制装置和获取装置，所述激光产生装置用于产生激光束并将激光束入射到所述控制装置，所述控制装置用于控制激光束的发射方向，以控制改变投射到测试元件表面的激光光斑的位置，所述获取装置用于获取所述测试元件的表面信息，以获得对于所述测试元件的测试结果。

优选的，所述控制装置包括第一反射元件和第二反射元件，激光束依次经过所述第一反射元件、所述第二反射元件反射而发射出，通过所述第一反射元件和所述第二反射元件控制激光束的发射方向。

优选的，所述控制装置包括用于将激光束汇聚而发射出的汇聚元件。

优选的，所述获取装置的位置可改变，或者所述获取装置的采集角度可改变。

优选的，还包括用于承载所述获取装置以及改变所述获取装置的位置的位移台。

优选的，所述激光产生装置包括激光源和能量控制装置，所述激光源用于产生激光束并将激光束入射到所述能量控制装置，所述能量控制装置用于调控激光束的能量。

优选的，所述激光产生装置包括分光装置和能量测量装置，所述分光装置用于将产生的激光束分出子光束，所述能量测量装置用于测量子光束的能量。

一种激光损伤测试方法，采用以上所述的激光损伤测试系统对测试元件进行测试。