[发明专利]KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量方法

摘要

本发明公开了一种纳秒激光脉冲作用KDP晶体后在其体内形成的针状损伤点几何尺寸分布的测量装置及测量方法，属于KDP晶体技术领域中的KDP晶体体损伤的测量装置及测量方法。通常使用损伤阈值评价包含晶体在内的光学元件的抗损伤性能，但是损伤阈值自身具有概率性且容易受测试条件、测试方法、测试参数和数据处理的影响。本专利使用晶体体内针状损伤点几何尺寸分布作为评价晶体抗损伤性能的评价标准，并提出相应的测试方法和测试装置。这种评价标准及其测试方法可以避免损伤阈值及其测试方法的缺陷。

主权项

1.一种KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量方法，其特征在于，测量步骤如下：S1、选择被测样品(10)被测样品(10)的各个面经抛光处理，被测样品(10)的侧面没有划痕，被测样品(10)的厚度不超过KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的第二柱透镜(8)的焦深，判断好被测样品(10)的o轴和e轴方向；S2、选择测试环境选择湿度小于40％RH的测试环境，将步骤S1中选出的被测样品(10)放在KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的三维平移台(9)上，被测样品(10)放置于第二柱透镜(8)的瑞利范围内，且被测样品(10)与三维平移台(9)柔性连接；调整KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的第一反射镜(3)、第二反射镜(4)的角度，使测试激光器(1)产生的测试光以合适的方位角α传输；利用溯源标定过的能量计测量KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的光楔(5)的取样系数，该取样系数γ为第二反射测试光的能量Er与透射测试光的能量Et之比，即γ＝Er/Et；调节显微镜(14)的位置，使显微镜(14)与被测样品(10)的侧面垂直；S3、调整测试参数开启KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置中的探测激光器(13)，反复试用选择好的探测光的光强、显微镜(14)参数以获得较好的观察效果，并固定探测光的光强、显微镜(14)参数，标定显微镜(14)的视场、分辨率、放大倍率和景深参数；S4、损伤测试固定步骤S2、S3中的参数，移动KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的三维平移台(9)，KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的CCD相机(17)对被测样品(10)的待测区域进行拍摄，选择被测样品(10)上成像质量较好的区域作为测试区域，并拍摄损伤作用前的图片；开启KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置中的测试激光器(1)，测试激光器(1)产生的测试光对被测样品(10)选定的测试区域进行损伤测试，根据此时KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置的能量计(16)的示数和步骤S2中的取样系数计算出透射测试光的能量Et，并拍摄损伤作用后的图片；S5、测试结果处理将步骤S4中得到的损伤测试前后的图片导入图像处理软件，让损伤作用后的图片减去损伤作用前的图片从而获得损伤测试效果图；根据标定好的显微镜(14)的分辨率、比例尺和损伤测试效果图中各个损伤点的像素大小，获得在损伤测试脉冲作用下晶体体内各个损伤点的几何尺寸；利用图像处理软件对各个损伤点的几何尺寸进行统计分析，获得被测样品(10)体内的针状损伤点的几何尺寸分布；所述KDP晶体针状损伤点几何尺寸分布的测量装置包括测试测试激光器(1)、能量衰减装置(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、光楔(5)、第一偏振片(6)、半波片(7)、第二柱透镜(8)、三维平移台(9)、第三反射镜(11)、第三柱透镜(12)、探测激光器(13)、显微镜(14)、PC电脑(15)、能量计(16)、CCD相机(17)、第一柱透镜(18)、控制器(19)和第二偏振片(20)；所述测试激光器(1)产生的测试光依次经能量衰减装置(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)后入射至光楔(5)，一部分测试光在光楔(5)前表面产生反射作用形成第一反射测试光，第一反射测试光经第一柱透镜(18)后成像至CCD相机(17)；一部分测试光在光楔(5)后表面产生反射作用形成第二反射测试光，第二反射测试光入射至能量计(16)；一部分测试光透过光楔(5)形成透射测试光，所述透射测试光依次经第一偏振片(6)、半波片(7)、第二柱透镜(8)后入射至三维平移台(9)上的被测样品(10)；所述探测激光器(13)产生的探测光依次经第三柱透镜(12)、第三反射镜(11)后入射至三维平移台(9)上的被测样品(10)；所述第二偏振片(20)位于显微镜(14)与三维平移台(9)上的被测样品(10)之间，所述测试激光器(1)、能量计(16)、CCD相机(17)、显微镜(14)、控制器(19)均与PC电脑(15)连接，所述显微镜(14)的位置与三维平移台(9)上的被测样品(10)相适配，所述控制器(19)与三维平移台(9)连接。