[发明专利]一种介质膜的飞秒激光损伤无损测试方法及装置

摘要

本发明公开了一种介质膜的飞秒损伤无损测试方法及装置，该方法以飞秒激光泵浦探测为主要探测方法，以光电探测器和多通道锁相放大器作为光电信号转换的主要工具，利用计算机LabVIEW编程辅助，得到介质膜在宽频带脉冲内，探测光相对泵浦光延时、入射激光波长、归一化反射率的三维变化图像。依照此图像得到该介质膜反射率在某些特殊波长的时间分辨特性曲线，进一步得到介质膜材料各能级寿命，并依此推定介质材料缺陷态状态；同时可得到该介质的分子振动频谱，进一步对材料所含杂质进行分析。本发明在保证测量高精度的同时，能够对飞秒激光辐照下的介质膜进行实时无损探测，并进一步根据测试结果分析介质膜缺陷态及杂质状态。

主权项

一种介质膜的飞秒激光损伤无损测试装置，其特征在于，包括：第一分束片(1)、第一反射镜(2)、第二反射镜(3)、第三反射镜(4)、第一可调型阶梯滤波片(5)、第四反射镜(6)、第五反射镜(7)、电控平移台(8)、第六反射镜(9)、第七反射镜(10)、第二可调型阶梯滤波片(11)、第二分束片(12)、第八反射镜(13)，第一凸透镜(14)、光束稳定系统(15)、抛物面镜(16)、供样品放置的样品架(17)、第二凸透镜(18)、多通道锁相放大器(19)、挡光板(20)和计算机(21)；所述的第六反射镜(9)和第七反射镜(10)互成直角放置在所述的电控平移台(8)上；入射激光经所述的第一分束片(1)分成透射光束和反射光束，所述的透射光束依次经所述的第一反射镜(2)、第二反射镜(3)和第三反射镜(4)反射后，入射到所述的第一可调型阶梯滤波片(5)，经该第一可调型阶梯滤波片(5)透射后，依次经所述的第四反射镜(6)和抛物面镜(16)，作为探测光被聚焦至样品，构成泵浦探测光路中探测光部分；所述的反射光束依次经所述的第五反射镜(7)、第六反射镜(9)、第七反射镜(10)反射后，入射到所述的第二可调型阶梯滤波片(11)，经该第二可调型阶梯滤波片(11)透射后，入射到所述的第二分束片(12)，经该第二分束片(12)分束为第二透射光束和第二反射光束，所述的第二透射光束经所述的抛物面镜(16)聚焦，作为泵浦光被聚焦至样品，构成泵浦探测中泵浦光部分；所述的第二反射光依次经所述的第六反射镜(13)和第一凸透镜(14)后，聚焦入射至光束稳定系统(15)；所述的探测光被样品反射后，携带样品信息经第二凸透镜(18)聚焦至多通道锁相放大器(19)，并由多通道锁相放大器(19)转换为电信号传至计算机(21)，通过计算机(21)编程联动延时系统和稳定系统，对介质膜反射率变化进行实时探测；计算机(21)连接并控制着电控平移台(8)和光束稳定系统(15)。