[发明专利]一种薄膜损伤的判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种薄膜损伤判别的方法。

背景技术

薄膜以及光学元件的抗激光损伤性能是器件应用中一项重要技术指标，然而对激光损伤阈值测试存在两个主要问题，一是测试的重复性难以保证；二是测试的准确性难以保证，而出现上述问题的主要原因在于薄膜损伤的判别方法上不科学、存在缺陷。

目前，国家标准以及ISO中所采用的判别薄膜以及光学元件损伤的方法是相衬显微镜人工观察法，该方法是离线检测且人为因素较大，测试结果因人而异；另一种报道的等离子体闪光判别方法，认为薄膜损伤的瞬间伴随等离子体闪光产生，可以实现在线测量；然而不同的薄膜材料以及光学元件材料的闪光波段不一样，同样很难给出一个统一的损伤判别标准，而且由于激光致大气闪光而误认为是薄膜表面损伤的闪光，极易造成误判。近年来发展起来的光热偏转法薄膜损伤判别方法，实际是一套激光光热光谱探测技术，需要相应的样品移动平台，通过扫描获得薄膜的光热图像，经过识别判断薄膜是否损伤，该装置复杂且在适时判别上存在困难。

近年来，研究者发展起来的散射光损伤判别方法，是基于检测损伤点的散射光变化量来判别检测点是否损伤，可以实现在线测量。然而由于测量对象不同(比如膜系功能不同)，散射光变化量的幅值差异甚远，因此很难给出一个统一的损伤判别标准。专利ZL 2009 1 0219260.7公开一种激光薄膜及光学元件激光损伤阈值组合测试装置及测试方法，提及光散射判别，但没有给出对于不同的膜系时，判别标准的统一问题。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种薄膜损伤的判别方法，针对不同膜系功能的损伤判别的统一标准，给出了判别损伤标准的方法，损伤判别过程不需要人为干预，即不同测量者可以获得统一的结果。

本发明的技术解决方案是：一种薄膜损伤的判别方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将测试光束作用于待测光学薄膜获取背景光能量E_b；

2)变化测试光束与待测光学薄膜的角度θ，获取在当前角度θ的散射光能量E_θ；

3)获取测试光束波长处待测光学薄膜的透过率T_λ；

4)根据步骤1)-步骤3)中的背景光能量E_b散射光能量E_θ、待测光学薄膜的透过率T_λ，得到相对光能量分布

5)建立薄膜损伤判别模型：

δEθ=ΔEθ×T632.8=Eθ-EbEb×Tλ;]]>

其中，δE_θ为有效相对散射光能；

6)根据步骤5)的薄膜损伤判别模型，判别待测光学薄膜是否损伤；

上述步骤6)的具体步骤是：6.1)多次变化测试光束与待测光学薄膜的角度θ，根据步骤5)中的薄膜损伤判别模型得出一条δE_θ散射光角分布曲线。

上述步骤6.1)之后还包括步骤6.2)当δE_θ散射光角分布曲线上的峰值是3.5％-5.5％，则待测光学薄膜损伤。

上述步骤1)中测试光束和待测光学薄膜的角度在0°-60°之间。

上述步骤2)中变化测试光束与待测光学薄膜的角度θ满足0°＜θ＜90°。

本发明具有以下优点：

1)与现有的国标规定的相衬显微镜人工观察法对比，本发明提供的方法可以实现在线地适时判别；并且损伤判别过程不需要人为干预，即不同测量者可以获得统一的结果；