[发明专利]一种在线监测激光损伤时刻的测试方法

摘要

本发明公开了一种在线监测激光损伤时刻的测试方法，涉及靶材固定系统、激光损伤时刻监测系统和损伤用激光器系统之间的协调工作。工作时，指示激光、瞄准激光、照明激光与损伤激光“四光共点”，之后损伤激光辐照靶材的同时给计时计算机触发信号，当靶材损伤时，靶材表面的损伤点将引起照明激光散射特性的变化，光电探测器通过光电变换，将变化的激光散射特性信息送至计时计算机中，计时计算机标识出靶材表面的激光损伤时刻。本发明检测方法适用于连续激光损伤时刻的判定，也适用于单脉冲激光1‑on‑1模式、高重频激光、脉冲串激光S‑on‑1激光模式等脉冲激光损伤时刻的判定，并可以实现纳秒级和皮秒级时间分辨的激光损伤时刻判定。

主权项

1.一种在线监测激光损伤时刻的测试方法，其特征在于，包括以下测试装置的协调和工作：靶材固定系统(100)、激光损伤时刻监测系统(200)和损伤用激光器系统(300)；所述靶材固定系统(100)包括靶材固定装置和控制靶材位置的三维调整机构，所述靶材固定装置用于固定所述靶材；所述损伤用激光器系统(300)包括同轴设置的损伤用激光器(303)以及瞄准激光器(304)，且按照所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光以及瞄准激光器(304)发出的瞄准激光传播方向上设置有激光扩束系统(302)和损伤激光聚焦系统(301)；所述激光损伤时刻监测系统(200)按照照明激光传播方向依次设置有聚焦透镜一(201)、聚焦透镜二(202)、双色反射镜(205)、窄带滤光片(206)、聚焦透镜三(207)、光电探测器(208)和前放及比较电路(209)；所述激光损伤时刻监测系统(200)按照指示光传播方向依次设置有指示光激光器(204)、激光扩束镜(203)、所述双色反射镜(205)、所述聚焦透镜二(202)和所述聚焦透镜一(201)；所述指示激光和所述照明激光的散射光共用所述双色反射镜(205)、所述聚焦透镜二(202)和所述聚焦透镜一(201)；所述激光损伤时刻监测系统(200)还包括计时计算机(210)和显示器(211)，所述损伤用激光器(303)的电源与所述计时计算机(210)连接，且所述前放及比较电路(209)、所述计时计算机(210)和所述显示器(211)依次电连接；该测试方法包括系统瞄准阶段和辐照阶段；所述系统瞄准阶段包括以下步骤：步骤一：将所述瞄准激光器(304)发出的瞄准激光和所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光经所述激光扩束系统(302)准直后，通过所述损伤激光聚焦系统(301)聚焦到靶材的同一点上；步骤二：所述指示光激光器(204)发出的指示光依次经过所述激光扩束镜(203)、所述双色反射镜(205)、所述聚焦透镜二(202)和所述聚焦透镜一(201)聚焦到所述靶材上，且与所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光共点；步骤三：所述照明激光器(212)发出的照明激光聚焦到所述靶材上，且与所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光共点，实现系统瞄准；所述辐照阶段包括以下步骤：步骤四：开启所述损伤用激光器(303)辐照所述靶材，同时所述损伤用激光器(303)的电源发出触发信号给所述计时计算机(210)，开始计时；步骤五：在设定的辐照时间内，所述计时计算机(210)判断所述靶材是否损伤，若损伤，则引起所述照明激光器(212)发出的照明激光的散射波变化，经所述聚焦透镜一(201)、所述聚焦透镜二(202)、所述双色反射镜(205)、所述窄带滤光片(206)和所述聚焦透镜三(207)后，使光电探测器(208)转换的电信号电平发生改变，使所述前放及比较电路(209)给出高电平信号或低电平信号，触发所述计时计算机(210)，若不损伤，所述照明激光器(212)发出的照明激光辐照到靶材上的散射波不发生变化，此时调整所述损伤用激光器(303)的参数，改变靶材的位置，继续辐照所述靶材，直到所述靶材表面损伤；步骤六：所述计时计算机(210)根据所述高电平信号或所述低电平信号计算出所述靶材表面的激光损伤时刻，并在所述显示器(211)上进行显示。