[发明专利]一种光学元件后表面激光损伤阈值的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种光学元件后表面激光损伤阈值的测试装置，其特征在于，包括：用于产生射向待测光学元件的入射激光的激光器(1)，所述入射激光的主光路上沿着其出射方向依次设有半波片(2)、偏振片(3)、分光片(4)、透镜(7)、第一电动位移平台(10)和第二电动位移平台(15)，

用于测量入射激光在分光片(4)上产生的分光路光束的激光能量的第一能量计(5)，

以及计算机(16)，所述计算机(16)分别通过数据线与激光器(1)、半波片(2)、第一能量计(5)、第二能量计(14)、第一电动位移平台(10)和第二电动位移平台(15)；

其中，所述第一电动位移平台(10)上安装有待测光学元件(8)、设置于待测光学元件一侧并与待测光学元件的后表面相齐平的分划板(9)，透镜(7)的焦点位于待测光学元件(8)的后方；

所述第二电动位移平台(15)上安装有测试光斑系统和用于测量主光路上的激光能量的第二能量计(14)。

2.根据权利要求1所述的光学元件后表面激光损伤阈值的测试装置，其特征在于，所述第一电动位移平台的一侧还设置有用于通过光照判断分划板(9)与待测光学元件(8)的后表面是否齐平以对分划板(9)的位置进行校准的平行光管(11)。

3.根据权利要求1所述的光学元件后表面激光损伤阈值的测试装置，其特征在于，所述测试光斑系统包括显微物镜(12)和CCD相机(13)。

4.根据权利要求1所述的光学元件后表面激光损伤阈值的测试装置，其特征在于，所述第一电动位移平台(10)和第二电动位移平台(15)的移动误差均小于10μm。

5.一种光学元件后表面激光损伤阈值的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，调整第一电动位移平台(10)将待测光学元件(8)移动至主光路并使透镜(7)的焦点位于待测光学元件(8)的后方；

S2，获取分光路光束激光能量Q_m与待测光学元件(8)后表面上的激光光斑直径l_n之间的线性拟合直线K₁，根据线性拟合直线K₁推导出自聚焦效应条件下待测光学元件(8)后表面发生损伤时的后表面光斑有效面积S′_n；

S3，获取分光路光束激光能量Q_m与后表面激光能量Q_n之间的绘制曲线K₂，根据绘制曲线K₂推导出受激布里渊散射条件下待测光学元件(8)后表面发生损伤时的后表面激光能量Q′_n，根据待测光学元件(8)后表面发生损伤时的后表面激光能量Q′_n与后表面光斑有效面积S′_n求得后表面发生损坏时的激光能量密度F′_n；

S4，在待测光学元件(8)的后表面选取x个测量位置，按照步骤S1-S3分别求得各测量位置发生损伤时的激光能量密度F′_xn，分别得到各激光能量密度F′_xn下其各自对应的测量位置经多次激光辐照后发生损伤的损伤概率P_x，从而绘制出激光能量密度F′_n与其对应的损伤概率P之间的线性拟合直线K₃，根据线性拟合直线K₃推导出零损伤概率所对应的激光能量密度并将该激光能量密度作为待测光学元件(8)后表面的损伤阈值。