[发明专利]热透镜效应检测方法和检测装置

说明书

本发明涉及一种热透镜效应检测方法和检测装置。包括：利用迈克尔逊干涉方法设置检验光路,使检验光路经过检测待测窗口片后形成等倾干涉的圆环形条纹,使测试光路穿过待测窗口片,且测试光路与待测窗口片垂直,通过计算等倾干涉的圆环形条纹的变化量确定待测窗口片的改变量。本申请的方法由于采用的是干涉方法，即使待测窗口片的待测表面有微小的波长级的变化，也会引起整个等倾干涉的圆环形条纹的极大改变。因此，可实现高精度的测量。

技术领域

本发明涉及热透镜检测领域，特别是涉及热透镜效应检测方法和检测装置。

背景技术

光学组件必须尽可能减少光传输过程中发生的畸变。如果在应用中使用了激光光源，光学组件还必须具有极低的光吸收性能。光吸收会使光学组件局部变热，热量会引发应力、造成折射率变化，进而导致焦点偏移。光吸收不仅可能造成性能不佳，还可能导致光学组件损坏。因此，选用一种激光光源波长吸收率低的光学玻璃材料，在超高功率光学系统中显得尤为重要。

光纤激光切割、焊接以及标刻领域使用最多的光学材料是熔融石英。熔融石英主要有两个吸收源:金属杂质和羟基基团。合成熔融石英的金属杂质含量通常在ppb量级，可以忽略不计。而在大部分近红外光谱范围内，光吸收是由羟基导致的。出于生产工艺的原因,这些基团存在于熔融石英玻璃基体中。除其他参数外，熔融石英玻璃还可以根据羟基含量分为很高、高、中等或低羟基产品。使用的功率越高熔融石英的材料的羟基的含量就越低，光吸收越低，热透镜就越小。

对于使用羟基含量很低的合成熔融石英窗口片，例如，羟基含量小于8ppm，测量其热透镜效应是尤为困难的。

发明内容

基于此，提供一种热透镜效应检测方法。该方法可对羟基含量很低的合成熔融石英窗口片进行精确的热透镜效应检测。

一种热透镜效应检测方法，包括：

利用迈克尔逊干涉方法设置检验光路,使检验光路经过检测待测窗口片后形成等倾干涉的圆环形条纹,

使测试光路穿过待测窗口片,且测试光路与待测窗口片垂直,

通过计算等倾干涉的圆环形条纹的变化量确定待测窗口片的改变量。

本申请的方法由于采用的是干涉方法，即使待测窗口片的待测表面有微小的波长级的变化，也会引起整个等倾干涉的圆环形条纹的极大改变。因此，可实现高精度的测量。尤其适合对于羟基含量很低的合成熔融石英窗口片进行检测。例如，羟基含量小于8ppm。

本申请的检验光路与测试光路分离，避免由于测试光路的影响带来测量精度的误差。本申请可实现亚波长级的定量高精度测量。本申请适用于多种窗口片的快捷测量。

在其中一个实施例中，所述测试光路为高功率激光光路。

在其中一个实施例中，

所述检验光路通过以下元器件形成：

在第一设置方向上依次设置有检验用激光光源、光源孔阑、第一聚光镜、高精度平行平板和第一平面反射镜，所述第一聚光镜与第一设置方向垂直，所述高精度平行平板与第一设置方向呈45度夹角，所述第一平面反射镜与第一设置方向垂直，

在第二设置方向上依次设置有第二平面反射镜、第二聚光镜以及测量屏,

所述第一设置方向与第二设置方向相互垂直相交，且所述高精度平行平板也位于第二设置方向上，且所述高精度平行平板位于第二聚光镜和测量屏之间，

所述待测窗口片设置在第一设置方向上，且待测窗口片与高精度平行平板平行设置。所述待测窗口片位于第一平面反射镜和高精度平行平板之间。

在其中一个实施例中，所述测试光路通过以下元器件形成：