[发明专利]光学元件表面及亚表面缺陷检测红外锁相成像方法及装置

摘要

本发明公开了一种光学元件表面及亚表面缺陷检测红外锁相成像方法及装置，该方法及装置将红外成像技术与锁相放大检测技术结合，通过利用受调制的泵浦激光激发样品产生周期性红外辐射，利用红外探测阵列来探测所产生的红外辐射，并对红外探测阵列的信号进行锁相放大检测，获得有关样品缺陷的高分辨的图像信息，同时利用所激发的红外辐射在选定波段对一些光学材料穿透深度非常有限的物理特性来排除样品体内红外信号对检测结果的影响，从而只对样品表面及亚表面的吸收缺陷分布进行成像检测。该方法和装置适用于光学元件表面及亚表面吸收缺陷检测与成像，特别适合特大型高功率激光系统中常用的大口径光学元件表面及亚表面吸收缺陷的检测与成像。

主权项

光学元件表面及亚表面缺陷检测红外锁相成像方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、用经过调制的泵浦光束照射元件的前表面，此泵浦光束入射到光学元件内部并从后表面出射，光学元件的前表面及前亚表面区域、内部区域、后表面及后亚表面都会因为光学元件对泵浦光束能量的吸收而产生局部温度升高并进而产生红外辐射；（2）、光学元件的前表面及前亚表面区域的红外辐射由相对光学元件的前表面设置的第一红外成像装置收集、并经过第一红外滤波装置滤波后入射到第一红外探测器阵列上进行成像探测分析，第一红外探测器阵列进行探测的时候，用调制泵浦光的同样的调制信号作为锁相放大检测装置的参考信号，用锁相放大检测装置对第一红外探测器阵列获得的信号进行锁相放大检测以实现高灵敏探测；（3）、光学元件的后表面及后亚表面区域的红外辐射由相对光学元件的后表面设置的第二红外成像装置收集、并经过第二红外滤波装置滤波后入射到第二红外探测器阵列上进行探测分析，第二红外探测器阵列进行探测的时候，用调制泵浦光的同样的调制信号作为锁相放大检测装置的参考信号，用锁相放大检测装置对第二红外探测器阵列获得的信号进行锁相放大检测以实现高灵敏探测。