[发明专利]组合激光产生激光吸收波装置及方法

权利要求书

1.一种组合激光产生激光吸收波的装置，其特征在于：在对应样本（3）目标点增设连续绿激光器（6）和第二聚焦透镜（5），连续绿激光器（6）和第二聚焦透镜（5）的发射目标点与第一激光器（1）、第一聚焦透镜（2）发射点相同；在第一激光器（1）与连续绿激光器（6）前端分别安装有第一光电探测器（12）和第二光电探测器（13），第一光电探测器（12）和第二光电探测器（13）均与示波器（14）连接，第一激光器（1）与连续绿激光器（6）均与延时发生装置（11）连接，延时发生装置（11）与高速相机（10）连接。

2.根据权利要求书1所述组合激光产生激光吸收波的装置，其特征在于：装置的工作过程是：

S1、第一激光器（1）发射激光之前向延时发生装置（11）经IO触发线传输数字触发信号，延时发生装置（11）开始计时，达到已经设置好的延时情况下分别经IO触发线传输数字触发信号至高速相机（10）和第二激光器（4），高速相机（10）和第二激光器（4）接收到触发信号后开始工作，触发时序；

S2、当第一光电探测器（12）检测到第一激光器（1）发出激光时，将光信号转花成电信号传输至示波器（14），第二光电探测器（13）检测到第二激光器（4）发出激光时，也将光信号转花成电信号传输至示波器（14），通过示波器两电信号的上升沿可得第一激光器（1）和第二激光器（4）的脉冲延时，使得示波器（14）测得的脉冲延时为0.8ms和1.4ms；

S3、第一激光器（1）发射激光经过第一聚焦透镜（2），聚焦透镜（2）把激光聚焦到mm量级，从而第一激光器发（1）射出的激光辐照在样本（3）上，产生激光等离子体；

S4、第二激光器（4）发出的激光经过第二聚焦透镜（5），聚焦透镜把激光聚焦到mm量级，从而第二激光器（4）发射出的激光辐照在样本（3）上；

S5、第一激光器（1）、第一聚焦透镜（2）和样本（3）构成激光输出第一路光路，第二激光器（4）、第二聚焦透镜（5）和样本（3）构成激光输出第二路光路，激光输出第一路光路与激光输出第二路光路的夹角不大于5°。

3.权利要求1所述装置的吸收波的方法，其特征在于：其步骤是：

（1）毫秒激光器在发射激光3ms前，向延迟发生装置发射方波信号，延迟发生装置进入计时模式，并向高速相机发射触发信号；

（2）当延迟发生装置计时已经达到高速相机触发时间，高速相机开始工作，之后毫秒激光器发射激光辐照单晶硅并开始产生激光等离子体；

（3）当延迟发生装置计时达到纳秒激光器的触发时间时，纳秒激光器发射激光与毫秒激光器辐照在单晶硅的同一个点上，并开始产生激光吸收波；

（4）532nm绿激光器经10倍扩束镜扩束后垂直射入靶前等离子体膨胀区，激光吸收波的产生引起气流密度变化，从而导致折射率发生变化，形成明亮区和阴影区，经过聚焦透镜缩小至高速相机成像区大小，通过高速相机的高帧频记录组合激光辐照样本表面过程中所产生激光吸收波的演化过程；

（5）通过高速相机采集的图片，获得激光吸收波传播形态并通过比例尺计算激光吸收波的传播距离，传播速度根据不同时序下的传播距离由公式计算可得，其中， 和 是不同时序下激光吸收波的传播距离；t是两传播距离的时序差。