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原文传递一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置

专利名称：	一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置
摘要：	本发明公开了一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，包括三维电控目标靶台系统、激光损伤时刻监测系统、损伤用激光器系统和程控计算机，工作中，该装置将指示光、照明激光、瞄准激光与损伤激光共点，当靶材损伤时，靶材表面的损伤点将引起照明激光散射特性的变化，计时计算机根据照明激光散射特性的变化给程控计算机发出停止激光辐照信号，程控计算机根据激光辐照时间和损伤激光功率，确定目标材料的激光损伤阈值。本发明装置既适用于高功率连续激光损伤阈值自动测试，也适用于超连续或高重频激光损伤阈值的自动测试，既适用于透明材料损伤阈值的测试，也适用于非透明材料损伤阈值的测试。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	长春理工大学
发明人：	李昌立;苑博识;闫鹏宇;王耀德;邢乃新;王頔;张巍;马遥;金光勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910368718.9
公开号：	CN110161039A
代理机构：	北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李冉
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	130000 吉林省长春市卫星路7089号
主权项：	1.一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，包括：三维电控目标靶台系统(100)、激光损伤时刻监测系统(200)、损伤用激光器系统(300)和程控计算机(400)；所述三维电控目标靶台系统(100)包括靶材及三维电控目标靶台，所述靶材固定在所述三维电控目标靶台上；所述损伤用激光器系统(300)包括损伤激光聚焦系统(301)、激光扩束系统(302)、损伤用激光器(303)、激光电源(305)、瞄准激光器(304)及其电源，所述瞄准激光器(304)和所述损伤用激光器(303)同轴，且所述瞄准激光器(304)发出的瞄准激光以及所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光依次经过所述激光扩束系统(302)和所述损伤激光聚焦系统(301)聚焦到所述靶材的同一点上，激光电源(305)与所述损伤用激光器(303)电连接，且所述激光电源(305)控制所述损伤用激光器(303)的损伤激光功率以及辐照时间；所述激光损伤时刻监测系统(200)包括聚焦透镜一(201)、聚焦透镜二(202)、激光扩束准直镜(203)、指示光激光器(204)、双色反射镜(205)、窄带滤光片(206)、聚焦透镜三(207)、光电探测器(208)、前放及比较电路(209)、计时计算机(210)和照明激光器(211)；所述指示光激光器(204)发出的指示光经所述激光扩束准直镜(203)准直后，再依次经过所述双色反射镜(205)、所述聚焦透镜二(202)和所述聚焦透镜一(201)聚焦到所述靶材的激光损伤区域，且与所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光重合；所述照明激光器(211)发出的照明激光与所述损伤用激光器(303)发出的损伤激光重合；从所述靶材到所述光电探测器(208)的光路轴线之间依次设置有所述聚焦透镜一(201)、所述聚焦透镜二(202)、所述双色反射镜(205)、所述窄带滤光片(206)和所述聚焦透镜三(207)；所述光电探测器(208)、所述前放及比较电路(209)和所述计时计算机(210)依次电连接；所述程控计算机(400)和所述激光电源(305)电连接，程控计算机(400)控制所述三维电控目标靶台且通过所述激光电源(305)控制所述损伤用激光器(303)，所述程控计算机(400)受控于所述计时计算机(210)。 2.根据权利要求1所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述三维电控目标靶台包括X方向移动控制模块(101)、Y方向移动控制模块(102)、Z方向移动控制模块(103)、靶台控制箱(104)和靶台卡具(105)，所述靶台控制箱(104)控制所述X方向移动控制模块(101)、所述Y方向移动控制模块(102)和所述Z方向移动控制模块(103)的移动步长和步数，其中，所述X方向移动控制模块(101)和所述Y方向移动控制模块(102)控制所述靶台卡具(105)沿损伤用激光横向位置的移动，以调整损伤激光对靶材的损伤区域，所述Z方向移动控制模块(103)控制所述靶台卡具(105)沿损伤用激光纵向位置，以调整损伤激光对靶材损伤区域的聚焦情况；所述靶台卡具(105)用于固定所述靶材，所述程控计算机(400)控制所述靶台控制箱(104)。 3.根据权利要求2所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述指示光激光器(204)为发散角为mrad量级的连续可见光激光器，其发出的指示光经所述激光扩束准直镜(203)后为类平行光。 4.根据权利要求3所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述照明激光器(211)为可见光激光器，其波长与所述指示光激光器(204)的波长不同。 5.根据权利要求4所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述双色反射镜(205)与所述光路轴线成45°角，所述双色反射镜(205)的膜系对所述指示光激光器(204)发出的指示光全反射或大部分反射，且对所述照明激光器(211)的照明激光全透射。 6.根据权利要求4所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述窄带滤光片(206)的波段与所述照明激光器(211)的波长相匹配。 7.根据权利要求4所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述照明激光器(211)的照明激光，聚焦到靶材的激光损伤区域，引起散射光的变化，所述光电探测器(208)将散射光信号的变化转换为电信号电平的变化，所述前放及比较电路(209)根据所述电平信号给出高电平信号或低电平信号。 8.根据权利要求7所述的一种高功率连续激光损伤阈值自动测试装置，其特征在于，所述计时计算机(210)能够根据所述前放及比较电路(209)给出的所述高电平信号或所述低电平信号，触发所述程控计算机(400)，所述程控计算机(400)控制所述激光电源(305)，所述激光电源(305)控制所述损伤用激光器(303)改变激光功率和辐照时间，或者所述激光电源(305)控制所述损伤用激光器(303)终止激光辐照。
所属类别：	发明专利