[发明专利]大尺寸激光钕玻璃条纹检测装置

说明书

一种大尺寸激光钕玻璃内部条纹检测装置,由照明光学系统组件、氙灯控制电源、汇聚透镜组件、滑轨平台、样品平台、遮光罩和白色投影屏构成，本发明可实现大尺寸激光钕玻璃内部条纹检测，具有长期运行可靠、操作简便、成本低和检测速度快的特点，特别适合大尺寸激光钕玻璃的生产过程中条纹检测。

技术领域

本发明涉及掺钕磷酸盐激光玻璃(简称激光钕玻璃)，尤其是一种大尺寸激光钕玻璃条纹检测装置。

背景技术

激光钕玻璃作为增益和传输介质，具有激光振荡阈值低、受激发射截面大、无辐射跃迁几率低、非线性系数小等特点而被广泛采用。当钕玻璃吸收泵浦光后，下能级粒子跃迁至上能级，然后以辐射跃迁至下能级，将输入光放大，从而使输出能量得到放大。片状激光钕玻璃是惯性约束核聚变高功率激光驱动装置的主要放大元件，是装置的核心元件之一。目前在建或已经建成的用于激光惯性约束核聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)研究的激光系统中，大量采用片状激光钕玻璃作为增益介质，与晶体相比，玻璃造价低，容易制备，尺寸可达米级，且吸收效率高于晶体。

条纹是片状钕玻璃的一个重要光学性能参数，要求材料在通光方向无条纹，从而保障经片状钕玻璃放大的激光光束质量。玻璃中的条纹是指玻璃内局部区域折射率不均一引起的材料不均匀。条纹是反映光学玻璃质量的重要参数，也是表征玻璃生产工艺过程重要的指标。目前玻璃条纹检测方法主要有下列几种：

1、条纹成像法(Striaescope，ANSI/OEOSCOP3.001-2008)，该方法是将白炽灯的光源经毛玻璃散射后通过一个针孔，针孔位于透镜焦点处，针孔发出的光变成平行光，然后经过被检测样品，再通过一个透镜将平行光汇聚，在汇聚焦点附近，放置一个十字形状狭缝，人眼通过十字狭缝观测判定样品的条纹。该方法结合了光学检测上常用的星点法和刀口阴影法的特点。该方法灵敏，适合于对白光吸收少，小尺寸的无色光学玻璃元件的条纹检测。

2、干涉测量法，通过干涉仪测量光学材料引起的波前畸变，并认为在很小范围引起波前畸变即为条纹(ISO 12123)，该方法可以进行定量测量，但需要样品表面进行抛光或者加匹配液体，检测样品尺寸受干涉仪口径限制，检测效率低，检测成本高。

3、投影法(Shadowgraph)。投影法基本原理是采用点光源照明，光束通过一组透镜后照射透过被测样品，投射到投影屏上，然后观测投影屏，评估玻璃内部条纹情况。该测试方法简单，成本低，比较灵敏。不同生产单位在生产过程中，玻璃条纹检测几乎采用的都是投影法检测玻璃条纹，该方法在光学玻璃生产厂中被广泛使用。国内《无色光学玻璃测试方法条纹度检测方法》(GB/T7962.7-1987)，其方法即是投影法，该方法中给出了采用扩束光的简单设备示意图。另外，目前已有平行光投影法装置[CN 201477055U]，该装置得到光束是平行光，其光源亮度并不高，其灵活性和便利性不高，适用于白光吸收少的光学，尺寸小的光学材料条纹检测。

上述方法对于大尺寸激光钕玻璃都不太合适，大尺寸激光钕玻璃指的是外形尺寸大于850mm×480mm×50mm，在可见光白光波段有较强吸收等特点。

发明内容

针对上述激光钕玻璃外形为方形，尺寸米级，白光波段有较强吸收等特点，本发明提供一种大尺寸激光钕玻璃条纹检测装置，该装置可以采用扩束光和平行光进行切换条纹检测，实现了米级尺寸激光钕玻璃内部条纹检测，具有亮度高、光束均匀、低成本和高效率的特点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种大尺寸激光钕玻璃条纹检测装置，特点在于其构成包括：照明光学系统组件、氙灯控制电源、汇聚透镜组件、滑轨平台、样品平台、遮光罩和白色投影屏；