[发明专利]并排放置透明光学元件的激光预处理装置和方法

摘要

一种并排放置透明光学元件的激光预处理装置和方法，装置构成包括沿激光传输方向设置的脉冲激光器、能量衰减系统、光开关、透镜系统、分光楔板，还包括激光能量探测器、CCD成像系统、电动移动台、主控计算机以及光学元件；光学元件沿着光束传输方向并排放置于电动移动台上的位置可调整的元件装夹上；主控计算机控制脉冲激光器触发、光开关开启关闭和电机移动台的运动。本发明包括将多块光学元件并排放置，使不同光学元件以不同能量密度的激光同时进行辐照处理，并通过移动并排放置光学元件位置来提高能量密度重复预处理；实现了高效快速的串行预处理方法。

主权项

一种并排放置透明光学元件的激光预处理方法，利用并排放置透明光学元件的激光预处理装置进行，该预处理装置包括：脉冲激光器(1)、沿该脉冲激光器(1)的激光传输方向依次设置的能量衰减系统(2)、光开关(3)、透镜系统(4)和分光楔板(5)，其特征在于还包括激光能量探测器(6)、位置可移动的CCD成像系统(7)、主控计算机(9)以及供光学元件放置的电动移动台(8)，所述的主控计算机(9)的输出端分别与所述的脉冲激光器(1)、光开关(3)和电动移动台(8)的控制端相连；由所述的脉冲激光器(1)发出的激光光束依次经所述的能量衰减系统(2)、光开关(3)、透镜系统(4)射入所述的分光楔板(5)，经该分光楔板(5)的第一反射面分成第一反射光束和第一透射光束，第一反射光束进入激光能量探测器(6)，第一透射光束经分光楔板(5)的第二反射面分成第二反射光束和第二透射光束，第二反射光束进入CCD成像系统(7)，第二透射光束依次进入并排放置的待测第一光学元件(12)、第二光学元件、……和第N光学元件；其特征在于，包括以下步骤：A.用能量计置于分光楔板(5)后测量第二透射光束能量，并读取激光能量探测器(6)的能量值，记录第二透射光束能量与第一反射光束能量分光比比值K；B.将第一光学元件放置于第二透射光束的激光光束束腰位置，利用CCD成像系统(7)测量第一光学元件处有效光斑面积S1；根据步骤A所述的分光比比值K，和激光能量探测器(6)监测的脉冲激光能量E，调节能量衰减系统(2)，使得激光光束以能量密度F1对第一光学元件进行辐照处理，此时入射到第一光学元件的脉冲激光能量E1＝E×K；C.根据激光光束经过每块光学元件后脉冲激光能量衰减为原来的T倍，光经过第一光学元件后的脉冲激光能量E2＝E1×T，其中T为光学元件透过率；为使得激光光束以能量密度F2对第二光学元件进行辐照处理，移动CCD成像系统(7)至合适位置，使得此时CCD成像系统(7)处的光斑面积S2满足以能量密度F2辐照处理第二光学元件所需的光斑面积S2，移动第二光学元件位置，使得所述的第二透射光束到第二光学元件的距离等于所述的第二反射光束到CCD成像系统(7)的距离；依此类推，确定第三光学元件位置，使得激光光束以能量密度F3对第三光学元件进行辐照处理；……；确定第N光学元件位置，使得激光光束以能量密度FN对第N光学元件进行辐照处理；D.根据激光器重复频率和步骤B所述的第一光学元件处光斑面积S1，调整电动移动台(8)的位移速度；E.扫描完一遍之后，将第一光学元件取下，依次让第M光学元件移动到原第M‑1光学元件位置，其中M＝2，3，……，N，并将未处理过的光学元件放置到原第N光学元件位置；如此重复扫描，让光学元件以逐步抬升的激光能量密度FN、FN‑1、……、F3、F2、F1进行辐照处理。