[发明专利]一种激光聚焦辐照效应实验装置及方法

权利要求书

1.一种激光聚焦辐照效应实验装置，其特征在于：包括聚焦透镜(2)、效应物固定架(6)、XZ轴方向二维调节机构(5)、Y轴方向电控位移台(4)和视频显微镜(1)；

所述的效应物固定架(6)固定在XZ轴方向二维调节机构(5)上，入射激光(3)经聚焦透镜(2)聚焦后沿X轴方向垂直入射至效应物表面，所述的视频显微镜(1)正对Y轴方向电控位移台设置，其光轴为X轴方向，所述的XZ轴方向二维调节机构(5)设置在Y轴方向电控位移台(4)上，并在Y轴方向电控位移台(4)的带动下，使得效应物在所述视频显微镜(1)的视场和聚焦光束之间往复移动，并实现效应物烧蚀痕迹的尺度测量。

2.根据权利要求1所述的激光聚焦辐照效应实验装置，其特征在于：所述的效应物为光电器件、光学元件、涂层材料。

3.根据权利要求1所述的激光聚焦辐照效应实验装置，其特征在于：所述的Y轴方向电控位移台(4)的行程不小于20cm，其分辨率、重复定位精度均小于3μm。

4.根据权利要求1所述的激光聚焦辐照效应实验装置，其特征在于：所述的辐照至效应物的激光光斑尺度为数十微米～数百微米。

5.根据权利要求1所述的激光聚焦辐照效应实验装置，其特征在于：所述的视频显微镜(1)具有50mm～120mm的工作距离、50～500倍的光学放大倍率和1000×1000以上的像素分辨率。

6.根据权利要求1所述的激光聚焦辐照效应实验装置，其特征在于：所述的视频显微镜(1)内置尺寸测量软件，可对视场内物体的尺度进行测量。

7.利用权利要求1所述的激光聚焦辐照效应实验装置进行激光聚焦辐照效应实验的方法，其特征在于，包括以下步骤：

【1】辐照光斑的调试

在效应物固定架上放置测量光斑用的热敏纸等烧蚀测量对象，利用Y轴方向电控位移台和XZ轴方向二维调节机构的Z轴调节，将测量对象置于辐照光路正中心；利用XZ轴方向二维调节机构的X轴调节，改变热敏纸表面相对聚焦透镜焦点的位置，改变对象表面激光光斑的大小；

【2】视频显微镜参数的确定

将经过激光辐照的烧蚀测量对象沿Y轴方向平移至视频显微镜的视场中心，记录平移距离或电机步进的步数，选择合适的倍率后调节显微镜自身的调焦机构，使烧蚀测量对象的变色、烧蚀表面在显微镜中呈清晰的像，并用显微镜中的尺度测量软件测量变色斑、烧蚀斑尺度作为激光光斑的尺度，重复步骤【2】，确定合适的光斑大小后，固定显微镜调焦机构；

【3】效应实验

将测量光斑对象更换为效应物样品，激光辐照后，利用XZ轴方向二维调节机构和Y轴方向电控位移台相配合，将效应物受辐照区域调节至显微镜视场中心，再利用XZ轴方向二维调节机构的X轴调节，使得样品受辐照区域在显微镜视场中心成清晰的像，测量获得效应物上的烧蚀痕迹作为效应物的表征参数；按照前面所记录的平移距离或电机步进步数将Y轴方向电控位移台返回；

【4】批量效应实验

更换下一个样品，重复步骤【3】完成辐照实验。