專利名稱：一種非線性晶體激光損傷閾值的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料光學性能測試領(lǐng)域，是光學晶體材料在激光照射下激光損 傷閾值測量的一種方法。
背景技術(shù)：
高功率激光裝置中，光學元件的激光損傷閾值一直是技術(shù)發(fā)展的瓶頸因素 之一。傳統(tǒng)的光學元件激光損傷閾值測量是利用脈沖激光垂直照射光學元件的
通光面，在每個測試點測三組數(shù)據(jù)(每組ioo個)。胡建平等人報道了光學元件
的激光損傷閾值測量[紅外和激光工程，第35巻，第2期，2006年4月]。其用 的激光光源為脈沖激光器，根據(jù)激光的能量、光斑的有效面積來計算出晶體的 損傷閾值。這種方法測量的相對合成不確定度為18.72%。大功率全固態(tài)連續(xù)、 準連續(xù)紅、綠、藍激光器因其在工業(yè)、娛樂、軍事等方面的重要應(yīng)用而得到廣 泛的重視。而非線性晶體的激光損傷一直是高功率激光系統(tǒng)中非線性頻率轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是公開一種非線性晶體激光損傷閾值的測量方法。 本發(fā)明是應(yīng)用高功率連續(xù)、準連續(xù)固體激光器照射非線性晶體器件，采用 He—Ne激光散射法，通過硅光電二極管來接收激光照射前后非線性晶體器件表 面對He—Ne激光的散射變化，形成脈沖TTL信號，利用繼電器來控制設(shè)置在 光路上的擋板(Shutter),利用計時器來記錄激光照射時間。逐漸加大連續(xù)激光 的輸出功率，直至硅光電二極管觀測到He—Ne激光的散射變化。通過計算這時 作用于非線性晶體器件表面的激光功率密度，計算出非線性晶體器件在連續(xù)、
準連續(xù)激光照射下的激光損傷閾值。
所說的測量方法可以是在線測量。 所說的激光光源的工作方式是連續(xù)的和準連續(xù)的。
所說的非線性晶體是LBO、 BBO、 KTP、 LN、 BIBO、 KBBF、 KN。
本發(fā)明與傳統(tǒng)激光損傷閾值測量方法相比，其優(yōu)點在于(l)晶體能夠在連 續(xù)、準連續(xù)激光照射下的直接測出其損傷情況；(2)能準確測量其在不同功率 密度激光照射下的損傷閾值；(3)通過He—Ne激光散射法可以直接了解到晶體 的損壞情況，實現(xiàn)在線測量。


附圖是本發(fā)明的一種非線性晶體激光損傷閾值的測量方法實例構(gòu)成圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明
1是1064nm連續(xù)固體激光器；2是He—Ne激光器；3是激光功率計；4是 硅光電二極管；5是繼電器；6是放晶體的二維可調(diào)節(jié)平臺；7是632.8nm全反 射鏡；8是高透1064nm/高反632.8nm反射鏡；9是聚焦透鏡；10是 T=96%@1064nm高透632.8nm的鏡片；11是繼電器控制開關(guān)的擋板；12是計 時器；13是LB0晶體器件。
打開1064nm連續(xù)固體激光器、He—Ne激光、硅光電二極管、繼電器、計 時器等工作電源，穩(wěn)定工作一個小時(這時設(shè)置在光路上的擋板(Shutter)處于 關(guān)閉狀態(tài))。利用硅光電二極管來接收激光照射前后LBO晶體器件對He-Ne 激光的散射變化。若有變化，說明LBO晶體器件被1064nm激光損傷；若無變 化，說明LBO晶體器件未被1064nm激光損傷。打開擋板，使得1064nm激光 垂直入射到LBO晶體器件的通光面上，同時記時器開始記時，在硅光電二極管
未感應(yīng)到He—Ne激光的散射變化情況下，使1064nrn激光持續(xù)照射30分鐘。 若硅光電二極管感應(yīng)到He—Ne激光的散射變化，通過控制電路形成一個脈沖 TTL信號.利用繼電器來關(guān)閉設(shè)置在光路上的擋板，同時利用計時間器來記錄 激光照射時間。在LBO晶體器件未被損傷的情況下，逐級加大1064nm連續(xù)激 光的輸出功率。輸出功率每次10%遞增，每個輸出功率下持續(xù)照射30分鐘，直 至硅光電二極管觀測到He—Ne激光的散射變化。通過計算這時作用于LBO晶 體器件表面的1064nm脈沖激光功率密度，計算出LBO晶體器件在連續(xù)激光下 的激光損傷閾值。
權(quán)利要求
1.一種非線性晶體激光損傷閾值的測量方法，其特征在于應(yīng)用高功率連續(xù)、準連續(xù)固體激光器照射非線性晶體器件，采用He-Ne激光散射法，通過硅光電二極管來接收激光照射前后非線性晶體器件表面對He-Ne激光的散射變化，形成脈沖TTL信號，利用繼電器來控制設(shè)置在光路上的擋板，利用計時器來記錄激光照射時間；逐漸加大連續(xù)激光的輸出功率，直至硅光電二極管觀測到He-Ne激光的散射變化；通過計算這時作用于非線性晶體器件表面的激光功率密度，計算出非線性晶體器件在連續(xù)、準連續(xù)激光照射下的激光損傷閾值。
2. —種權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于所述的非線性晶體為LBO、 BBO、 KTP、 LN、 BIBO、 KBBF、 KN。
全文摘要
一種非線性晶體激光損傷閾值的測量方法，涉及一種非線性晶體激光損傷閾值的測量方法。應(yīng)用高功率連續(xù)、準連續(xù)固體激光器照射非線性晶體器件，采用He-Ne激光散射法，通過硅光電二極管來接收激光照射非線性晶體器件時，晶體前后表面對He-Ne激光的散射變化，形成脈沖TTL信號，利用繼電器來控制設(shè)置在光路上的擋板(Shutter)，利用計時器來記錄激光照射時間。逐漸加大激光的輸出功率，直至硅光電二極管觀測到He-Ne激光的散射變化。通過計算這時作用于非線性晶體器件表面的激光功率密度，計算出非線性晶體器件在連續(xù)、準連續(xù)激光照射下的激光損傷閾值。
文檔編號G01N21/84GK101165474SQ20061014089
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者蘭國政, 吳少凡, 林文雄 申請人:中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所