[发明专利]一种光学薄膜和光电器件表面激光损伤阈值测量装置

摘要

本发明提供了一种光学薄膜和光电器件表面激光损伤阈值测量装置，其包括激光电源(1)、激光器(2)、光束整形器(3)、偏振能量调节器(4)、聚焦透镜(5)、分光镜(6)、成像光学系统(7)、图像传感器(8)、光电探测器(9)、能量探测器(10)、图像采集卡(11)、光电处理电路(12)、能量采集处理电路(13)、能量调节控制器(14)、样品台(15)、运动控制卡(16)和上位机(17)；采用偏振能量调节方式来调节辐照在被测样品上表面激光脉冲能量，调节方便；采用能量均匀分布的激光光斑辐照来诱导被测样品表面损伤，准确地反映了被测样品表面损伤阈值。该测量装置自动化程度高，使用快捷、方便。

主权项

一种光学薄膜和光电器件表面激光损伤阈值测量装置，其特征在于包括激光电源(1)、激光器(2)、光束整形器(3)、能量调节器(4)、聚焦透镜(5)、分光镜(6)、成像光学系统(7)、图像传感器(8)、光电探测器(9)、能量探测器(10)、图像采集卡(11)、光电处理电路(12)、能量采集处理电路(13)、能量调节控制器(14)、样品台(15)、运动控制卡(16)和上位机(17)；其中激光电源(1)为脉冲触发式高压电源，分别与上位机(17)和激光器(2)相连接，在上位机(17)的控制下向激光器(2)供电，激光器(2)发出高斯分布的激光束经过光束整形器(3)后变换为平顶高斯分布的激光束，然后依次经过能量调节器(4)和聚焦透镜(5)后入射到分光镜(6)表面，部分激光束被分光镜(6)反射后辐照到被测样品表面，另一部分激光束穿过分光镜(6)被能量探测器(10)接收，能量采集处理电路(13)对能量探测器(10)探测的激光脉冲能量信息处理并传送给上位机(17)；被测样品表面透过分光镜(6)被成像光学系统(7)成像在图像传感器(8)的探测面上，图像采集卡(11)对图像传感器(8)获得的图像信息处理并传送给上位机(17)进行损伤薄膜面积的测量；能量探测器(10)表面对入射激光的散射光被光电探测器(9)接收，光电处理电路(12)将光电探测器(9)获得的电信号处理后传输给上位机(17)进行显示；所述的激光器(2)为脉冲激光器，发射波长为1064nm、532nm或355nm；所述的光束整形器(3)为折射式非球面伽利略望远型结构；所述的能量调节器(4)为机械旋转式偏振能量调节器、电光式偏振能量调节器或磁光式偏振能量调节器；所述的聚焦透镜(5)为石英材质的平凸透镜；所述的分光镜(6)为平面镜，表面镀制对45度入射激光波长的部分透射膜，透射率为2%，对45度入射可见光的增透膜，与入射激光光路呈45度角放置；所述的成像光学系统(7)为相机镜头，其中的光学元件表面镀制可见光的增透膜，对激光器(2)发射波长的高反射膜，将被测样品表面成像到图像传感器(8)的探测面上，同时阻挡激光波长进入到图像传感器(8)；所述的图像传感器(8)为CCD相机或CMOS相机；所述的光电探测器(9)为硅光电二极管或硅光电三极管，脉冲上升时间为47ps，光谱响应范围为400‑1100nm；所述的能量探测器(10)为热释电探测器件；所述的样品台(15)为XY二维运动台，其在运动控制卡(16)的控制下带动被测样品作二维运动；所述的上位机(17)为工控计算机。