详情

原文传递基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置及方法

专利名称：	基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置及方法
摘要：	本发明提出一种基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置及方法，首先利用泵浦激光辐照样品，达到稳态后利用红外热像仪记录样品表面最高温度，并利用泵浦光功率计测试样品的反射和透射功率；第二步，利用探测激光器(CO2激光器，光斑尺寸与泵浦激光光斑大小相同)辐照样品表面，一般CO2对于介质膜等光学元件吸收率为1，逐渐增加探测激光功率使得样品表面温度达到第一次测试的温度，此时读取探测光功率计中的功率；最后利用探测光功率计的读数比上样品的反射与透射功率之和，即为样品表面的弱吸收率。本发明主要利用一般光学元件对CO2激光的吸收率为1，样品在泵浦光辐照下的温度特性来测试表面的弱吸收率，相比现有的技术测试不仅精度高而且操作更加简单、方便，不需要后期数据处理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海光学精密机械研究所
发明人：	徐姣;邵建达;晋云霞;陈鹏;张益彬;王勇禄;曹红超;孔钒宇;陈俊明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910167946.X
公开号：	CN109900737A
代理机构：	上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	张宁展
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	201800 上海市嘉定区清河路390号
主权项：	1.一种基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置，其特征在于：包括泵浦激光器(1)、第一反射镜(2)、第二反射镜(3)、第一泵浦光功率计(4)、第二泵浦光功率计(5)、红外热像仪(7)、探测激光器(10)、分束镜(8)和探测光功率计(9)；所述的泵浦激光器(1)输出的激光经过第一反射镜(2)反射后到达样品(6)表面，经样品(6)反射的反射光入射到第二反射镜(3)，经该第二反射镜(3)反射后由第一泵浦光功率计(4)接收，经样品(6)透射的激光由第二泵浦光功率计(5)接收；所述的第一泵浦光功率计(4)用于测试样品表面反射的泵浦激光功率；所述的第二泵浦光功率计(5)用于测试通过样品的透射泵浦激光功率；所述的探测激光器(10)输出的激光经所述的分束镜(8)1:1分束，分为透射光和反射光，该反射光由所述的探测光功率计(9)接收并测量，该透射光入射到样品(6)表面，上述反射光功率与样品表面的辐照功率相等。所述的红外热像仪(7)用于观测样品(6)表面的温度。 2.根据权利要求1所述的一种基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置，其特征在于：所述的探测激光器(10)为CO2激光器，输出光的波长为10.6um。 3.根据权利要求1所述的一种基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置，其特征在于：所述的泵浦激光器(1)输出的光的波长为1064nm，可以根据测试需求改变，光斑半径与探测光半径相同，两者强度分布为都为高斯分布。 4.根据权利要求1所述的一种基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置，其特征在于：所述的红外热像仪(7)的分辨率为0.1～0.2℃，可替换成不影响测试的其他测温装置。 5.根据权利要求1所述的一种基于等效温度的光学元件弱吸收测试装置，其特征在于：所述的分束镜(8)将探测激光的功率1:1分束，结合探测光功率计可以实时监控光栅表面探测光的辐照功率。 6.一种利用权利要求1-5任一所述的光学元件弱吸收测试装置进行光学元件弱吸收的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： ①打开泵浦激光器(1)，使输出的泵浦激光经第一反射镜(2)反射后辐照样品(6)表面； ②加热样品(6)，使其表面温度升高，待温度稳定后，利用红外热像仪(7)测试样品(6)表面的最高温度T，并记录下第一泵浦光功率计(4)测试的反射功率P1与第二泵浦光功率计(5)测试的透射功率P2； ③将样品(6)冷却至室温，打开探测激光器(10)，使输出的激光经分束镜(8)透射后辐照样品(6)表面； ④调节探测激光的辐照功率，当样品表面温度到达泵浦激光辐照下的温度T时，读取探测光功率计(9)的功率P3； ⑤计算样品表面弱吸收率S，公式如下： S＝P3/(P1+P2)。 7.根据权利要求6所述的光学元件弱吸收测试方法，其特征在于：所述的样品(6)对10.6um的激光吸收率近似为1。
所属类别：	发明专利