[发明专利]一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法，属于光学元件吸收缺陷的损伤特性测试领域。所述光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统包括光热弱吸收测试装置、损伤测试光源以及损伤监测显微镜。所述光热弱吸收测试装置用于测试待测光学元件的吸收缺陷对泵浦光的吸收值。所述损伤测试光源用于发出损伤测试激光作用于所述待测光学元件的所述吸收缺陷处。所述损伤监测显微镜用于获取所述待测光学元件的所述吸收缺陷在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。因此，本发明可以有效地实现对待测光学元件吸收缺陷的损伤性能的表征，进而获得待测光学元件的吸收缺陷的吸收水平与损伤特性的定量关系。

技术领域

本发明涉及光学元件吸收缺陷的损伤特性测试领域，具体而言，涉及一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法。

背景技术

生长、制造或加工过程引入的吸收型缺陷是导致光学元件发生激光损伤的主要原因。吸收缺陷并非一种，而是所有对入射激光具有吸收能力的缺陷的总称。吸收性缺陷的吸收水平高于材料的本征吸收值。由于光学元件的吸收缺陷尺度很小，一般在微米量级，不容易被探测到，导致对吸收缺陷进行损伤测试的难度较大。因此，虽然吸收型缺陷引发激光损伤已获学界认可，但缺陷吸收水平与其损伤性能的关系尚不明确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统及方法，有效地改善了上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统，包括光热弱吸收测试装置、损伤测试光源以及损伤监测显微镜。所述光热弱吸收测试装置用于测试待测光学元件的吸收缺陷点对泵浦光的吸收值。所述损伤测试光源用于发出损伤测试激光作用于所述待测光学元件的所述吸收缺陷点处。所述损伤监测显微镜用于获取所述待测光学元件的所述吸收缺陷点在所述损伤测试激光的作用下的损伤特性。

优选的，所述光热弱吸收测试装置包括离轴抛物镜、样品台、探测器、探测光源及泵浦光源，所述待测光学元件安装在所述样品台上，所述样品台用于调节所述待测光学元件的位置。所述探测光源用于发出探测光聚焦于所述待测光学元件的所述吸收缺陷点处。所述离轴抛物镜用于将所述泵浦光源发出的泵浦光以及所述损伤测试光源发出的损伤测试激光均聚焦于所述吸收缺陷点处。所述探测器用于接收并分析透过所述待测光学元件的探测光得到所述待测光学元件的吸收缺陷对所述泵浦光的吸收值。

优选的，所述光学元件吸收缺陷损伤特性的测试系统还包括光束耦合镜。所述泵浦光源发出的泵浦光及所述损伤测试光源发出的损伤测试激光均通过所述光束耦合镜入射到所述离轴抛物镜，经所述离轴抛物镜反射后聚焦到所述待测光学元件的吸收缺陷点处。其中，入射到所述离轴抛物镜的所述泵浦光的光轴与入射到所述离轴抛物镜的所述损伤测试激光的光轴均与预设光轴重合，且所述预设光轴与所述离轴抛物镜的光轴重合或平行。

优选的，所述探测光源包括激光器和扩束整形构件，所述激光器发出的探测光经过所述扩束整形构件的扩束整形处理后聚焦到所述待测光学元件的吸收缺陷处。

优选的，所述光热弱吸收测试装置还包括反射镜，所述反射镜设置于所述扩束整形构件与所述样品台之间，所述反射镜用于将经过所述扩束整形构件扩束整形后的探测光反射到所述待测光学元件的吸收缺陷处聚焦。

优选的，所述探测器包括滤波构件、光电探测器、信号放大电路及数据处理构件。所述滤波构件、所述光电探测器、所述信号放大电路及所述数据处理构件依次耦合。透过所述待测光学元件的探测光依次经过所述滤波构件的滤波处理后进入所述光电探测器，经所述光电探测器转换为电信号，所述电信号经所述信号放大电路放大后进入所述数据处理构件。

优选的，所述滤波构件包括会聚透镜和光阑，由所述待测光学元件出射的探测光，依次经过所述会聚透镜和所述光阑后入射到所述光电探测器。

优选的，所述信号放大电路为锁相放大器。