激光结合检查的脉冲拉伸技术、激光超声检查及激光喷丸的制作方法

本公开大体上涉及无损测试(non-destructivetesting)，并且更具体地涉及使用激光进行无损测试的系统和方法。

背景技术：

多种无损测试系统使用激光。举例来说，激光结合检查系统使用激光来评估复合结构中粘合剂结合的结合强度。为了评估复合结构内粘合剂结合的结合强度，可以在复合结构上提供吸收覆盖层和透明覆盖层。激光结合检查系统然后可以使激光器发出穿过透明覆盖层并被吸收覆盖层吸收的脉冲。吸收层的吸收在复合结构上施加压力，从而将应力波驱动到复合结构中。激光结合检查系统可以控制脉冲的强度，以便使得如果结合弱，则应力波将使得粘合剂结合失败，但是如果粘合剂结合足够强，则对粘合剂结合没有影响。如果应力波使得粘合剂结合失败，则可以通过位于复合结构的表面上的传感器来检测到失效。

激光超声检查系统也使用激光。更具体地，激光超声检查系统使用激光来检测结构中的缺陷，诸如，分层、夹杂物、空隙或脱粘。例如，激光超声检查系统可以使激光器发出与结构表面接触的脉冲，从而产生超声波。超声波然后可以与结构内部的特征相互作用，并且传播至结构的表面。激光超声检查系统的检测器然后可以测量超声波，并且激光超声检查系统可以分析测量的超声波以确定结构的一个或多个特点。

技术实现要素：

在一个示例中，对激光系统进行描述。激光系统包括激光器、串联联接在一起的多个脉冲拉伸器(pulsestretcher)、反馈模块和镜头组件。激光器被配置为提供激光脉冲。多个脉冲拉伸器被配置为拉伸激光脉冲的脉冲宽度并且输出拉伸激光脉冲。反馈模块包括脉冲延迟比较器和计算装置。脉冲延迟比较器被配置为将激光脉冲中的第一激光脉冲与拉伸激光脉冲中的对应第一拉伸激光脉冲进行比较。计算装置被配置为：(i)基于脉冲延迟比较器的比较结果来确定对多个脉冲拉伸器中的脉冲拉伸器的调整，并且(ii)将该调整应用于脉冲拉伸器以便修改拉伸激光脉冲中的第二拉伸激光脉冲的形状。镜头组件被配置为输出第二拉伸激光脉冲。

在另一示例中，对检查系统进行描述。检查系统包括激光系统和检测器。激光系统包括激光器、串联联接在一起的多个脉冲拉伸器、反馈模块和镜头组件。激光器被配置为提供激光脉冲。多个脉冲拉伸器被配置为拉伸激光脉冲的脉冲宽度并且输出拉伸激光脉冲。反馈模块被配置为基于激光脉冲中的第一激光脉冲与拉伸激光脉冲中的对应第一拉伸激光脉冲的比较来调整多个脉冲拉伸器中的至少一个脉冲拉伸器的参数。镜头组件被配置为在反馈模块调整了至少一个脉冲拉伸器的参数之后将拉伸激光脉冲中的第二拉伸激光脉冲引导至工件。检测器被配置为检测工件对第二拉伸激光脉冲的响应。

在另一示例中，对用于检查工件结合层(bondline)的方法进行描述。该方法包括：使用串联联接的多个脉冲拉伸器来拉伸第一激光脉冲的脉冲宽度以便获得第一拉伸激光脉冲。该方法还包括：将第一激光脉冲与第一拉伸激光脉冲进行比较。此外，该方法包括：基于第一激光脉冲与第一拉伸激光脉冲的比较结果来调整多个脉冲拉伸器中的至少一个脉冲拉伸器的参数。进一步地，该方法包括：在调整参数之后，使用多个脉冲拉伸器来拉伸第二激光脉冲的脉冲宽度以便获得第二拉伸激光脉冲。仍进一步地，该方法包括：将第二拉伸激光脉冲传送至工件结合层。仍进一步地，该方法包括：检测工件结合层对第二拉伸激光脉冲的响应。

已经讨论的特征、功能和优点可以在各个示例中独立地实现，或者可以在其它示例中进行组合，其进一步的细节可以参照如下描述和附图看出。

附图说明

在所附权利要求书中陈述了被认为是说明性示例的特点的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参照本公开的说明性示例的如下详细描述，将最好地理解这些说明性示例以及优先使用模式、其进一步目标和描述，在附图中：

图1图示了根据示例的检查系统。

图2是根据示例的激光系统的概念图。

图3图示了根据示例的脉冲拉伸器。

图4图示了根据示例的反馈模块。

图5图示了根据示例的超声检查系统。

图6图示了根据示例的激光结合检查系统。

图7示出了根据示例的方法的流程图。

图8示出了与图7中示出的方法一起使用的附加操作。

图9示出了根据示例的另一方法的流程图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述所公开的示例，附图中示出了一些但不是所有公开的示例。实际上，可以提供若干不同的示例，并且不应该将其理解为限制于本文陈述的示例。相反，提供这些示例是为了使得本公开详尽和完整，并且将本公开的范围完全传达给本领域的技术人员。

本文所描述了一种激光系统，以及使用激光系统来检查结构或执行其它任务的系统和方法。示例性激光系统包括被配置为提供激光脉冲的激光器、以及串联联接在一起的多个脉冲拉伸器。多个脉冲拉伸器被配置为拉伸激光脉冲的脉冲宽度，并且输出拉伸激光脉冲。例如，多个脉冲拉伸器中的第一脉冲拉伸器可以接收激光器输出的激光脉冲，并且输出具有比所接收的激光脉冲更长的脉冲宽度的拉伸激光脉冲。然后，多个脉冲拉伸器中的第二脉冲拉伸器可以接收并且进一步拉伸该拉伸激光脉冲。该过程可以通过多个脉冲拉伸器中的各个附加脉冲拉伸器来重复，直到多个脉冲拉伸器中的最终脉冲拉伸器输出拉伸激光脉冲。多个脉冲拉伸器所输出的拉伸激光脉冲然后可以经由镜头组件被引导向结构的表面。

激光系统还可以包括反馈模块，该反馈模块被配置为控制由多个脉冲拉伸器输出的拉伸激光脉冲的形状。反馈模块可以包括脉冲延迟比较器和计算装置。脉冲延迟比较器可以被配置为，将激光脉冲中的第一激光脉冲与已经通过多个脉冲拉伸器拉伸的对应第一拉伸激光脉冲进行比较。计算装置还可以被配置为基于脉冲延迟比较器的比较结果来确定对多个脉冲拉伸器中的脉冲拉伸器的调整，并且将调整应用于脉冲拉伸器。

例如，脉冲延迟比较器可以被配置为将第一激光脉冲的后沿与第一拉伸激光脉冲的后沿进行比较，并且该调整可以包括对脉冲拉伸器所引入的时延的调整。例如，如果第一激光脉冲的后沿和第一拉伸激光脉冲的后沿在时间上分开超过阈值差，则该调整可以是至脉冲拉伸器所引入的时延的增加。在调整脉冲拉伸器之后，激光器可以输出随后的激光脉冲，并且多个脉冲拉伸器可以输出随后的拉伸激光脉冲，其中随后的拉伸激光脉冲的形状不同于第一拉伸激光脉冲的形状。

此外，计算装置可以迭代地比较未拉伸的和已拉伸的激光脉冲，并且对脉冲拉伸器进行调整以实现目标脉冲形状。例如，计算装置可以对脉冲拉伸器所引入的相应时延进行调整，直到拉伸激光脉冲是均匀的、方形的和/或具有期望的脉冲宽度为止。

本文所公开的激光系统可以产生具有激光结合检查所需特点的激光脉冲：约为100纳秒的脉冲宽度和5至15焦耳的脉冲能量。传统的激光结合检查系统通过在整个大型机器(例如，小型卡车的大小的机器)上布置激光束并且通过复杂的光学腔和放大器系统来产生具有这些特点的激光脉冲。因此，激光结合检查系统的大小和成本禁止激光结合检查的广泛应用。通过使用造成公开的激光系统作为激光结合检查系统的激光源，可以制作不太复杂、更小和更具成本效益的激光结合检查系统，从而有助于激光结合检查技术更广泛的使用。脉冲拉伸器的存在允许系统利用激光器操作，该激光器提供具有相对短的脉冲宽度(例如，几纳秒、十纳秒、二十纳秒等)的激光脉冲。与提供具有较长脉冲宽度的脉冲的激光器相比，这种激光器可以具有更小的大小并且更具成本效益。

本文所公开的激光系统还可以用在其它系统中。例如，本文所公开的激光系统可以用在激光超声检查系统和激光喷丸系统(laserpeeningsystem)中。

在下文中参照附图描述了这些系统和方法的各种其它特征。

现在参照图1，图1图示了根据示例的检查系统100。如图1所示，检查系统100包括激光系统102、检测器104、定位系统106和末端执行器108。激光系统102和/或检测器104可以联接到或位于末端执行器108内。激光系统102和检测器104还可以经由一个或多个通信链路彼此进行有线或无线通信，或者与中央计算装置进行有线或无线通信。激光系统102、检测器104、定位系统106和末端执行器108可以是普通设备的部件。该设备可以是便携式设备。

激光系统102可以被配置为将激光脉冲输出至工件110。工件110可以包括使用粘合剂结合接合在一起的复合结构。工件的一个示例是航空航天复合结构，诸如，飞机机翼或飞机机身。

根据上面的讨论，激光系统102可以包括可以配置用于控制激光脉冲的特点(诸如，激光脉冲的脉冲能量和脉冲重复率)的各种部件。更具体地，激光系统102包括激光器202、多个脉冲拉伸器204、反馈模块206和镜头组件208。激光器202、多个脉冲拉伸器204、反馈模块206和镜头组件208可以彼此靠近定位。例如，激光器202、多个脉冲拉伸器204、反馈模块206和镜头组件208可以刚性地安装到基座，以便使得激光脉冲可以从激光器202行进至多个脉冲拉伸器204、反馈模块206和镜头组件208。

激光器202被配置为提供激光脉冲。例如，激光器202可以是准分子激光器或钕玻璃激光器。激光脉冲的脉冲宽度可以从几纳秒变化大到30纳秒，这取决于期望的配置。相似地，激光脉冲的脉冲能量可以在十分之一焦耳至数十焦耳的范围内。在一个示例中，激光脉冲的脉冲宽度可以是10纳秒，并且激光脉冲的脉冲能量可以是50焦耳。在另一示例中，激光脉冲的脉冲宽度可以是15纳秒，并且激光脉冲的脉冲能量可以是25焦耳。当期望检查较厚的工件时，可以使用更高的脉冲能量。

多个脉冲拉伸器204可以包括串联联接在一起的多个脉冲拉伸器。例如，多个脉冲拉伸器204可以包括串联联接在一起的两个、三个、五个、十个或十个以上的脉冲拉伸器，以便使得第一脉冲拉伸器的输出被提供作为第二脉冲拉伸器的输入，第二脉冲拉伸器的输出被提供作为第三脉冲拉伸器的输入等等。

进一步地，多个脉冲拉伸器204可以被配置为拉伸由激光器202输出的激光脉冲的脉冲宽度。例如，多个脉冲拉伸器204可以被配置为将激光脉冲的脉冲宽度从10纳秒拉伸到至少100纳秒。如下面进一步描述的，多个脉冲拉伸器204的一个或多个脉冲拉伸器可以包括两个分束元件和光学环腔，这两个分束元件和光学环腔被配置为将接收的激光脉冲分成具有不同时延的多个重叠激光脉冲，从而延长接收的激光脉冲的脉冲宽度。

此外，多个脉冲拉伸器204中的一个或多个脉冲拉伸器可以包括光学延迟控制器，该光学延迟控制器可以被调整以便更改脉冲拉伸器所引入的时延。例如，时延可以是大约几皮秒。光学延迟控制器可以响应于从反馈模块206接收的控制信号来调整时延。调整时延可以更改单个脉冲拉伸器所输出的激光脉冲的形状，这反过来可以帮助控制多个脉冲拉伸器所输出的整个拉伸激光脉冲的形状。

反馈模块206可以被配置为控制多个脉冲拉伸器204所输出的拉伸激光脉冲的形状。在一些示例中，使用具有特定形状(诸如，均匀或平衡的能量分布)的激光脉冲来检查工件是有用的，以便提高检查的准确度或精度。反馈模块206可以包括一个或多个脉冲延迟比较器210和计算装置212。各个脉冲延迟比较器可以被配置为将激光脉冲中的第一激光脉冲与已经由多个脉冲拉伸器拉伸的相应第一拉伸激光脉冲进行比较。计算装置212可以被配置为，基于(多个)脉冲延迟比较器210的比较结果来确定对多个脉冲拉伸器204中的脉冲拉伸器的调整，并且将调整应用于脉冲拉伸器。

计算装置212可以包括处理器和用于储存程序指令的非暂时性计算机可读介质，程序指令可由处理器执行以执行本文所描述的任何计算装置功能。处理器可以是任何类型的处理器，诸如，微处理器、数字信号处理器、多核处理器等。可替代地，计算装置212可以包括被配置为执行程序指令的一组处理器、或者被配置为执行相应程序指令的多组处理器。

计算装置212可以采用膝上型计算机、移动计算机、可穿戴计算机、平板计算机、台式计算机或其它类型的计算装置的形式。这样，计算装置212可以包括显示器、输入装置以及一个或多个通信端口，计算装置212通过该通信端口被配置为与反馈模块206的其它装置以及图1的检查系统100的其它装置通信。

镜头组件208可以被配置为将多个脉冲拉伸器204所输出的拉伸激光脉冲引导至工件。这样，镜头组件可以包括一个或多个光学镜头，其被配置为聚焦和/或分散多个脉冲拉伸器204所输出的拉伸激光脉冲。

检测器104进而可以被配置为检测工件对激光脉冲的响应。检测器104可以采取不同的形式，这取决于期望的实施方案。例如，检查系统100可以是激光结合检查系统，并且检测器104可以是可操作用于检测工件的表面运动的表面运动传感器。表面运动传感器的一个示例是电磁声换能器(emat：electromagneticacoustictransducer)。表面运动传感器的另一示例是激光干涉仪。可替代地，检查系统100可以是超声检查系统，并且检测器104可以是超声传感器。

定位系统106可以包括通过可移动接头连接的多个刚性连杆。接头可以由操作员手动地移动。定位系统106还可以包括机器人定位系统，该机器人定位系统具有机器人操纵器和被配置为控制机器人操纵器的控制系统。机器人操纵器可以包括通过可移动接头连接的多个刚性连杆，并且控制系统可以控制可移动接头以改变机器人操纵器的位置和/或方位。控制系统可以包括计算装置，其具有处理器和储存可由处理器执行的指令的存储器，以产生例如使机器人操纵器移动的输出。

末端执行器108可以是检查头，该检查头被配置为将激光系统102所输出的激光脉冲引导至工件。末端执行器108可以联接至定位系统106的端部。末端执行器108还可以包括手柄，以便使得操作员可以相对于工件移动末端执行器108的位置。进一步地，末端执行器108可以联接至定位系统106的机器人操纵器。以这种方式，定位系统106的控制系统可以调整末端执行器108的位置，以便调整使激光脉冲与工件接触的位置。

图2是根据示例的图1的激光系统102的概念图200。概念图200示出了激光系统102包括准分子激光器302、第一脉冲拉伸器304a、第二脉冲拉伸器304b、第三脉冲拉伸器304c、反馈模块306和镜头组件308。此外，概念图示出了输入分束器310和输出分束器312。

在工作中，准分子激光器302可以输出第一激光脉冲314。输入分束器310然后可以在第一激光脉冲314进入第一脉冲拉伸器304a之前将第一激光脉冲314的样本提供给反馈模块306。例如，输入分束器310可以将第一激光脉冲314的样本提供给反馈模块306的脉冲延迟比较器。

进一步地，第一脉冲拉伸器304a、第二脉冲拉伸器304b和第三脉冲拉伸器304然后可以拉伸第一激光脉冲314的脉冲宽度，从而产生第一拉伸激光脉冲316。更具体地，第一脉冲拉伸器304a可以拉伸第一激光脉冲314的脉冲宽度并且输出拉伸激光脉冲318。第二脉冲拉伸器304b然后可以拉伸拉伸激光脉冲318的脉冲宽度并且输出拉伸激光脉冲320。仍进一步地，第三脉冲拉伸器304c可以拉伸拉伸激光脉冲320的脉冲宽度，从而产生第一拉伸激光脉冲316。

输出分束器312然后可以将第一拉伸激光脉冲316的样本提供给反馈模块306。例如，输出分束器312可以将第一拉伸激光脉冲316的样本提供给反馈模块306的脉冲延迟比较器，以与第一激光脉冲314的样本进行比较。

图3图示了根据示例的脉冲拉伸器300。脉冲拉伸器300可以是图1的多个脉冲拉伸器204中的一个脉冲拉伸器。如图3所示，脉冲拉伸器300包括第一分束元件402a、第二分束元件402b、光学环腔404和光学延迟控制器406。

第一分束元件402a和第二分束元件402b以及光学环腔404被配置为将接收的激光脉冲分成具有不同时延的多个激光脉冲。以这种方式，当激光脉冲重叠时，形成拉伸激光脉冲。光学环腔404包括第一反射镜404a、第二反射镜404b、第三反射镜404c和第四反射镜404d。当入射激光脉冲进入脉冲拉伸器400时，分束元件402a被配置为将入射激光脉冲分成第一光束和第二光束。第一光束进入光学环腔404，其中第一光束从第一反射镜404a上反射出，行进通过光学延迟控制器406，并且然后由第二反射镜404b反射到第二分束元件402b上。因此，光学环腔404和光学延迟控制器406向第一光束引入时延。

第二分束元件402b进一步将第二光束和延迟的第一光束分成两个光束；一个光束直接输出，而另一个光束再次进入光学环腔404。进入光学环腔404的光束从第三反射镜404c和第四反射镜404d反射出，并且然后入射在第一分束元件402a上以进一步分裂。

可以重复由第一分束元件402a和第二分束元件402b进行的分束，这使得入射激光脉冲被分成具有不同时延的多个激光脉冲。在分束期间，脉冲拉伸器400可以顺序地释放多个激光脉冲的激光脉冲，以便使得激光脉冲形成具有比入射激光脉冲更长的脉冲宽度的拉伸激光脉冲。因此，脉冲拉伸器400可以输出具有比入射激光脉冲更长的脉冲宽度的拉伸激光脉冲。

光学延迟控制器406包括建立闭合光学环路410的多个反射表面408。多个反射表面408包括单侧反射镜412、第一反射镜414、第二反射镜416和布儒斯特(brewster)窗418。多个反射表面408建立如下路径，在该路径中输入光束可以重复地横穿以增加输入光束行进的路径长度。

为了进入闭合光学环路410，输入光束穿过单侧反射镜412的非反射表面。即是说，单侧反射镜412是容许光学延迟控制器406所接收的光学信号进入闭合光学环路410的输入界面。单侧反射镜412被制造为使得输入光束可以穿过单侧反射镜412的材料，而从布儒斯特窗418的方向接收的信号则朝向第一反射镜414反射。一旦输入光束经由单侧反射镜412进入闭合光学环路410，输入光束就被第一反射镜414反射向第二反射镜416，第二反射镜416又将输入光束反射向布儒斯特窗418。与单侧反射镜412不同，第一反射镜414和第二反射镜416未设计成允许输入光束穿过。

布儒斯特窗418可以相对于布儒斯特窗418上的光脉冲的入射方向以布儒斯特角倾斜。布儒斯特角是：具有特定偏振的光透射通过透明表面而没有反射的入射角。布儒斯特窗418是如下输出界面，其容许一些脉冲或激光束离开闭合光学环路410。例如，布儒斯特窗418可以容许闭合光学环路410中已经实现期望延迟的一部分脉冲退出闭合光学环路410。然而，布儒斯特窗418仅仅是选择性光学部件的一个示例，其使得光学信号能够离开闭合光学环路410并且不意味着具有限制性。也可以使用在实现阈值强度或特定偏振之后容许光学信号离开闭合光学环路410的其它光学部件。

光学延迟控制器406可以在多个反射表面408中的至少两个反射表面之间维持某分离距离，以确保离开闭合光学环路410的光学信号具有期望的延迟。为此，光学延迟控制器406包括一个或多个致动器420，其用于调整多个反射表面408中的反射表面相对于彼此的位置。在图4所示的示例中，致动器420可以更改单侧反射镜412与第一反射镜414之间的分离距离d1以及第二反射镜416与布儒斯特窗418之间的分离距离d2。其中一个致动器420可以机械地联接至第一反射镜414并且，被配置为使第一反射镜414移动以便增加或减小分离距离d1。增加分离距离d1可以增加光学延迟控制器406所引入的时延。相似地，减小分离距离d1可以减小光学延迟控制器406所引入的时延。增加或减小时延又可以改变脉冲拉伸器400所输出的激光脉冲的形状。可能令人期望的是，创建具有均匀或平衡能量分布的激光脉冲，以使得能够进行更好的检查。致动器420中的相同或不同的致动器可以机械地联接至第二反射镜416，以便以相似的方式增加或减小分离距离d2。

此外或者可替代地，一个或多个致动器可以被配置为增加或减小单侧反射镜412与布儒斯特窗418之间的分离距离，以及增加或减小第一反射镜414与第二反射镜416之间的分离距离，以使得能够对光学信号所行进的路径长度进行更多控制。

在图3中，闭合光学环路410的形状是矩形。在其它示例中，闭合光学环路410可以具有其它形状，诸如，五边形形状或六边形形状。

在离开闭合光学环路410之后，延迟光束可以从第三反射镜422反射出并且被引导向第二反射镜404b，以便使得延迟光束被插回到光学环腔404中。因此，光学延迟控制器406可以接收输入光束，向输入光束添加时延，并且输出延迟光束。

在图3中，光学延迟控制器406被示出为位于第一反射镜404a与第二反射镜404b之间。在其它示例中，光学延迟控制器406可以位于其它位置，诸如，在分束元件402a与第一反射镜404a之间、在第二反射镜404b与第二分束元件402b之间、在第二分束元件402b与第三反射镜404c之间、在第三反射镜404c与第四反射镜404d之间、或者在第四反射镜404d与第一分束元件402a之间。多个脉冲拉伸器204中的不同脉冲拉伸器可以具有位于不同相应位置的光学延迟控制器，以便使得各个脉冲拉伸器以稍微不同的方式更改接收的激光脉冲的形状。这可以使得能够对多个脉冲拉伸器204所输出的拉伸激光脉冲的整体形状进行更精确的控制。

图4图示了根据示例的图2的反馈模块206的部件。如图4所示，反馈模块206包括第一脉冲延迟比较器502a、第二脉冲延迟比较器502b和计算装置504。第一脉冲延迟比较器502a和第二脉冲延迟比较器502b可以经由一个或多个有线或无线通信链路与计算装置504进行有线或无线通信。

根据上面的讨论，第一脉冲延迟比较器502a可以被配置为将第一激光脉冲与对应第一拉伸激光脉冲进行比较。例如，第一脉冲延迟比较器502a可以被配置为将图2的第一激光脉冲314的样本与图2的第一拉伸激光脉冲316的样本进行比较。

比较两个激光脉冲可以涉及：比较两个激光脉冲的前沿或者比较两个激光脉冲的后沿。例如，第一激光脉冲和第二激光脉冲的比较可以提供第一激光脉冲的前沿和第二激光脉冲的前沿的位置之间的时间差的表示。作为另一示例，第一激光脉冲和第二激光脉冲的比较可以提供第一激光脉冲的后沿和第二激光脉冲的后沿的位置之间的时间差的表示。计算装置504可以使用这些时间差来确定对脉冲拉伸器的调整。此外或者可替代地，第一激光脉冲和第二激光脉冲的比较可以提供如下表示：第一激光脉冲的前沿与第二激光脉冲的前沿之间的振幅差、或者第一激光脉冲的后沿与第二激光脉冲的后沿之间的振幅差。计算装置504也可以使用这些振幅差来确定对脉冲拉伸器的调整。

相似地，第二脉冲延迟比较器502b可以被配置为将第一激光脉冲与对应第一拉伸激光脉冲进行比较。例如，第二脉冲延迟比较器502b可以被配置为将图3的第一激光脉冲314的样本与图2的第一拉伸激光脉冲316的样本进行比较。然而，第二脉冲延迟比较器502b可以被配置为执行与第一脉冲延迟比较器502a不同的比较。例如，第一脉冲延迟比较器502a可以被配置为比较第一激光脉冲的后沿与对应第一拉伸激光脉冲的后沿，并且第二脉冲延迟比较器502b可以被配置为比较第一激光脉冲的前沿与对应第一拉伸激光脉冲的前沿。

第一脉冲延迟比较器502a和第二脉冲延迟比较器502b中的每一个可以包括：被配置为检测光学信号的检测器、模拟数字转换器以及比较硬件和/或软件。检测器可以是将入射光转换成电信号的光学传感器。这可以使得比较硬件能够数字地比较两个脉冲。比较硬件和/或软件可以包括比较器，诸如，晶体管-晶体管逻辑(ttl)比较器。比较硬件和/或软件还可以包括有助于使光学信号的特点可视化的图形编程应用，诸如，由德克萨斯州奥斯汀的nationalinstruments公司提供的labview。

计算装置504可以被配置为基于脉冲延迟比较器的比较结果来确定对脉冲拉伸器的调整，并且将该调整应用于脉冲拉伸器。例如，计算装置504可以被配置为基于第一脉冲延迟比较器502a的比较结果来确定对第一脉冲拉伸器的调整，并且将该调整应用于第一脉冲拉伸器。此外，计算装置504可以被配置为基于第二脉冲延迟比较器502b的比较结果来确定对第二脉冲拉伸器的调整，并且将该调整应用于第二脉冲拉伸器。

脉冲延迟比较器的比较结果可以包括时间差。计算装置504可以被配置为在时间差大于阈值的情况下进行第一调整，但是在时间差小于或等于阈值的情况下进行第二调整。相似地，脉冲延迟比较器的比较结果可以包括振幅差。计算装置504可以被配置为在振幅差大于阈值的情况下进行第一调整，但是在振幅差小于或等于阈值的情况下进行第二调整。第一调整可以被设计为减小振幅差，并且第二调整可以被设计为增加振幅差。

第一调整和第二调整可以包括至脉冲拉伸器所引入的时延的增加或减小。例如，计算装置504可以被配置为，使得脉冲拉伸器的光学延迟控制器的致动器调整光学延迟控制器的多个反射表面中的至少两个反射表面之间的分离距离。计算装置504可以通过向致动器或者光学延迟控制器的控制系统发送控制信号，来使致动器调整分离距离。调整分离距离可以改变由脉冲拉伸器拉伸的随后激光脉冲的形状。

图5图示了根据示例的超声检查系统600。超声检查系统600表示图1的检查系统100的示例性实施方案。如图5所示，与图1的检查系统100相似，超声检查系统600包括激光系统602、定位系统606和末端执行器608。进一步地，超声检查系统600包括超声传感器604。

激光系统602和/或超声传感器604可以位于末端执行器608内。激光系统602和超声传感器604还可以经由一个或多个通信链路彼此进行有线或无线通信，或者与中央计算装置进行有线或无线通信。激光系统602、超声传感器604、定位系统606和末端执行器608可以是普通设备的部件。该设备可以是便携式设备。

超声传感器604可以被配置为检测工件对激光系统602提供给工件的激光脉冲或多个激光脉冲的响应。例如，超声传感器604可以是被配置为检测超声波的超声换能器。

图6图示了根据示例的激光结合检查系统700。激光结合检查系统700表示图1的检查系统100的示例性实施方案。如图7所示，与图1的检查系统100相似，激光结合检查系统700包括激光系统702、定位系统706和末端执行器708。进一步地，激光结合检查系统700包括表面运动传感器704。

激光系统702和/或表面运动传感器704可以位于末端执行器708内。激光系统702和表面运动传感器704还可以经由一个或多个通信链路彼此进行有线或无线通信，或者与中央计算装置进行有线或无线通信。激光系统702、表面运动传感器704、定位系统706和末端执行器708可以是普通设备的部件。该设备可以是便携式设备。

表面运动传感器704可以被配置为检测工件对激光系统702提供给工件的激光脉冲的响应。例如，表面运动传感器704可以被配置为检测工件的表面上的表面运动，其中表面运动表示粘合剂结合的失败。例如，表面运动传感器可以包括激光干涉仪或emat(电磁声换能器)。

图7示出了根据示例的方法800的流程图。图7中所示的方法800表示该方法的实施例，例如，该方法可以与例如图1、图5和图6中所示的系统中的一个或者本文所公开的系统中的任一个系统一起使用。本文所描述的示例性装置或系统中的任一个(诸如，检查系统100的部件)可以用于或被配置为执行图7中呈现的逻辑功能。

方法800可以包括如框802至812中的一个或多个所示的一个或多个操作、功能或动作。尽管这些框按相继顺序被示出，但这些框也可以并行执行和/或以与本文所描述的那些顺序不同的顺序执行。而且，多个框可以被组合为更少的框、被划分成附加的框和/或基于期望的实施方案被移除。

应理解，对于本文所公开的该过程和方法以及其它过程和方法，流程图示出了本实施例的一种可能实施方案的功能和操作。就此而言，各个框可以表示模块、段或程序代码的一部分，其包括可由处理器执行的一个或多个指令，以用于实施该过程中的特定逻辑功能或步骤。程序代码可以被储存在任何类型的计算机可读介质或数据储存器上，例如，诸如包括磁盘或硬盘驱动器的储存装置。计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质或存储器，例如，诸如用于短时间储存数据的计算机可读介质，比如寄存器存储器、处理器高速缓存和ram。计算机可读介质还可以是任何其它易失性或非易失性储存系统。例如，计算机可读介质可以被认为是有形计算机可读储存介质。

首先，在框802处，方法800包括：使用串联联接的多个脉冲拉伸器来拉伸第一激光脉冲的脉冲宽度，以便获得第一拉伸激光脉冲。例如，多个脉冲拉伸器中的第一脉冲拉伸器可以接收激光器所输出的激光脉冲，并且输出拉伸激光脉冲。然后，多个脉冲拉伸器中的第二脉冲拉伸器可以接收并且进一步拉伸该拉伸激光脉冲。该过程可以通过多个脉冲拉伸器中的各个附加脉冲拉伸器来重复，直到多个脉冲拉伸器中的最终脉冲拉伸器输出拉伸激光脉冲为止。多个脉冲拉伸器中的各个脉冲拉伸器可以包括两个分束元件和光学环腔，这两个分束元件和光学环腔被配置为将激光脉冲分成具有不同时延的多个激光脉冲。进一步地，多个脉冲拉伸器中的一个或多个脉冲拉伸器可以包括光学延迟控制器，诸如，图4的光学延迟控制器406。

在框804处，方法800包括：将第一激光脉冲与第一拉伸激光脉冲进行比较。比较第一激光脉冲和第一拉伸激光脉冲可以涉及使用脉冲延迟比较器来比较两个激光脉冲的前沿或者比较两个激光脉冲的后沿。例如，第一激光脉冲和第一拉伸激光脉冲的比较可以提供第一激光脉冲的前沿和第一拉伸激光脉冲的前沿的位置之间的时间差的表示。作为另一示例，第一激光脉冲和第一拉伸激光脉冲的比较可以提供第一激光脉冲的后沿和第一拉伸激光脉冲的后沿的位置之间的时间差的表示。此外或者可替代地，第一激光脉冲和第一拉伸激光脉冲的比较可以提供第一激光脉冲的前沿与第一拉伸激光脉冲的前沿之间的振幅差、或者第一激光脉冲的后沿与第一拉伸激光脉冲的后沿之间的振幅差的表示。

比较第一激光脉冲和第一拉伸激光脉冲可以涉及使用输入分束器向脉冲延迟比较器提供第一激光脉冲的样本以及使用输出分束器向脉冲延迟比较器提供第一拉伸激光脉冲的样本。

在框806处，方法800包括：基于第一激光脉冲与第一拉伸激光脉冲的比较结果，来调整多个脉冲拉伸器中的至少一个脉冲拉伸器的参数。举例来说，计算装置(诸如图5的计算装置506)可以基于比较结果来确定对多个脉冲拉伸器中的至少一个脉冲拉伸器的调整，并且将该调整应用于至少一个脉冲拉伸器。例如，参数可以是由至少一个脉冲拉伸器的光学延迟控制器引入的时延。

在框808处，方法800包括：在调整参数之后，使用多个脉冲拉伸器来拉伸第二激光脉冲的脉冲宽度，以便获得第二拉伸激光脉冲。例如，多个脉冲拉伸器中的第一脉冲拉伸器可以接收第二激光脉冲，拉伸第二激光脉冲，并且输出拉伸激光脉冲。多个脉冲拉伸器中的第二脉冲拉伸器可以接收第一脉冲拉伸器所输出的拉伸激光脉冲，进一步拉伸该拉伸激光脉冲，并且将拉伸激光脉冲输出至多个脉冲拉伸器中的下一个脉冲拉伸器。该过程可以继续直到多个脉冲拉伸器中的最终脉冲拉伸器输出拉伸激光脉冲。

在框810处，方法800包括：将第二拉伸激光脉冲传送至工件结合层。例如，第二拉伸激光脉冲可以通过镜头组件来输出。将第二拉伸激光脉冲传送至工件结合层可以涉及使第二拉伸激光脉冲穿过设在工件上的透明覆盖层。

在框812处，方法800包括：检测工件结合层对第二拉伸激光脉冲的响应。例如，检测器(诸如，图6的表面运动传感器704)可以检测工件的表面上的表面运动，其中该表面运动表示工件结合层处的粘合剂结合的失败。

图8示出了与图7中示出的方法一起使用的附加操作。图8的框902可以作为图7的框806的一部分来执行。例如，图8的框902可以在示例中执行，在该示例中，至少一个脉冲拉伸器包括光学延迟控制器，该光学延迟控制器具有建立闭合光学环路的多个反射表面。

在框902处，图8包括使致动器调整多个反射表面中的至少两个之间的分离距离。例如，计算装置(诸如，图4的计算装置504)可以使图3的致动器420调整图3的单侧反射镜412与第一反射镜414之间的分离距离。可替代地，计算装置504可以使图3的致动器420调整图3的第二反射镜416与布儒斯特窗418之间的分离距离。

图9示出了根据示例的另一方法1000的流程图。图9中所示的方法1000表示方法的示例，例如，该方法可以与例如图1、图5和图6中所示的系统中的一个或者本文所公开的系统中的任一个系统一起使用。本文所描述的示例性装置或系统中的任一个(诸如，图1的检查系统100的部件)可以用于或被配置为执行图9中呈现的逻辑功能。方法1000可以包括如框1002至1008中的一个或多个所示的一个或多个操作、功能或动作。尽管这些框按相继顺序被示出，但这些框也可以并行执行和/或以与本文所描述的那些顺序不同的顺序执行。而且，多个框可以被组合为更少的框、被划分成附加的框和/或基于期望的实施方案被移除。各个框可以表示模块、段或程序代码的一部分，其包括可由处理器执行的一个或多个指令，以用于实施该过程中的特定逻辑功能或步骤。

方法1000可以与图8的方法800的一个或多个框进行组合。

首先，在框1002处，方法1000包括确定工件结合层的完整性。确定工件结合层的完整性可以涉及：使用表面运动传感器来确定工件的表面上的表面运动的量。在框1004处，方法1000包括确定工件结合层的完整性是否可接受。例如，确定工件结合层的完整性是否可接受可以涉及确定表面运动的量是否超过阈值。如果表面运动的量超过阈值，则可以认为工件结合层的完整性是不可接受的。而如果表面运动的量未超过阈值，则可以认为工件结合层的完整性是可接受的。

如果工件结合层(bondline)是可接受的，则在框1006处，可以提供接受表示。例如，检查系统可以使音频元件(例如，扬声器或蜂鸣器)提供听觉接受表示和/或使照明元件(例如，发光二极管或显示器)提供视觉接受表示。然而，如果工件结合层的完整性不可接受，则在框1008处，可以提供拒绝表示。与接受表示一样，拒绝表示可以是听觉表示或视觉表示。

接受表示的提供可以是可选的。例如，控制系统可以被配置为在工件结合层的完整性是可接受的情况下不提供任何表示，但在工件结合层的完整性是不可接受的情况下提供拒绝表示。

第1条：一种激光系统，其包括：激光器，该激光器被配置为提供激光脉冲；串联联接在一起的多个脉冲拉伸器，该多个脉冲拉伸器被配置为拉伸激光脉冲的脉冲宽度并且输出拉伸激光脉冲；反馈模块，其包括：脉冲延迟比较器，其被配置为将激光脉冲中的第一激光脉冲与拉伸激光脉冲中的对应第一拉伸激光脉冲进行比较，以及计算装置，其被配置为：(i)基于脉冲延迟比较器的比较结果确定对多个脉冲拉伸器中的脉冲拉伸器的调整，并且(ii)将该调整应用于脉冲拉伸器以便修改拉伸激光脉冲中的第二拉伸激光脉冲的形状；以及镜头组件，其被配置为输出第二拉伸激光脉冲。

第2条：根据第1条的激光系统，其中，调整包括对由脉冲拉伸器引入的时延的调整。

第3条：根据第2条的激光系统，其中，脉冲拉伸器包括光学延迟控制器，该光学延迟控制器具有建立闭合光学环路的多个反射表面，并且其中，将调整应用于脉冲拉伸器包括使致动器调整多个反射表面中的至少两个之间的分离距离。

第4条：根据第1条至第3条的激光系统，其中，脉冲延迟比较器被配置为将第一激光脉冲的前沿与第一拉伸激光脉冲的前沿进行比较。

第5条：根据第1条至第4条中任一项的激光系统，其中，脉冲延迟比较器被配置为将第一激光脉冲的后沿与第一拉伸激光脉冲的后沿进行比较。

第6条：根据第1条至第5条中任一项的激光系统，其中，反馈模块进一步包括附加脉冲延迟比较器，该附加脉冲延迟比较器被配置为将第一激光脉冲的前沿与第一拉伸激光脉冲的前沿进行比较，其中，计算装置进一步被配置为：(i)基于附加脉冲延迟比较器的比较结果确定对多个脉冲拉伸器中的附加脉冲拉伸器的调整，并且(ii)将该调整应用于附加脉冲拉伸器以便进一步修改第二拉伸激光脉冲的形状。

第7条：根据第1条至第6条中任一项的激光系统，其中，激光器包括准分子激光器。

第8条：根据第1条至第7条中任一项的激光系统，其中，多个脉冲拉伸器被配置为将激光脉冲的脉冲宽度拉伸至至少100纳秒。

第9条：根据第1条至第8条中任一项的激光系统，其中，脉冲拉伸器包括两个分束元件和光学环腔，这两个分束元件和光学环腔被配置为将激光脉冲分成具有不同时延的多个激光脉冲。

第10条：根据第1条至第9条中任一项的激光系统，其进一步包括：输入分束器，其被配置为在第一激光脉冲进入多个脉冲拉伸器之前向脉冲延迟比较器提供第一激光脉冲的样本；以及输出分束器，其被配置为向脉冲延迟比较器提供第一拉伸激光脉冲的样本。

第11条：一种检查系统，其包括：激光系统，其包括：激光器，其被配置为提供激光脉冲，串联联接在一起的多个脉冲拉伸器，该多个脉冲拉伸器被配置为拉伸激光脉冲的脉冲宽度并且输出拉伸激光脉冲，反馈模块，其被配置为基于激光脉冲中的第一激光脉冲与拉伸激光脉冲中的对应第一拉伸激光脉冲的比较来调整多个脉冲拉伸器中的至少一个脉冲拉伸器的参数，以及镜头组件，其被配置为在反馈模块调整了至少一个脉冲拉伸器的参数之后将拉伸激光脉冲中的第二拉伸激光脉冲引导至工件；以及检测器，其被配置为检测工件对第二拉伸激光脉冲的响应。

第12条：根据第11条的检查系统，其进一步包括：末端执行器，其被配置为将第二拉伸激光脉冲引导至工件；以及定位系统，其被配置为调整末端执行器的位置。

第13条：根据第11条或第12条的检查系统，其中，参数包括由至少一个脉冲拉伸器引入的时延。

第14条：根据第13条的检查系统，其中，至少一个脉冲拉伸器包括光学延迟控制器，该光学延迟控制器具有建立闭合光学环路的多个反射表面，并且其中，调整至少一个脉冲拉伸器的参数包括使致动器调整多个反射表面中的至少两个之间的分离距离。

第15条：根据第11条至第14条中任一项的检查系统，其中，检测器包括超声传感器。

第16条：根据第11条至第15条中任一项的检查系统，其中，检测器包括可操作用于检测工件的表面运动的表面运动传感器。

第17条：根据第11条至第16条中任一项的检查系统，其中，多个脉冲拉伸器被配置为将激光脉冲的脉冲宽度拉伸至至少100纳秒。

第18条：一种用于检查工件结合层的方法，其包括：使用串联联接的多个脉冲拉伸器来拉伸第一激光脉冲的脉冲宽度以便获得第一拉伸激光脉冲；将第一激光脉冲与第一拉伸激光脉冲进行比较；基于第一激光脉冲与第一拉伸激光脉冲的比较结果来调整多个脉冲拉伸器中的至少一个脉冲拉伸器的参数；在调整参数之后，使用多个脉冲拉伸器来拉伸第二激光脉冲的脉冲宽度以便获得第二拉伸激光脉冲；将第二拉伸激光脉冲传送至工件结合层；以及检测工件结合层对第二拉伸激光脉冲的响应。

第19条：根据第18条的方法，其中，至少一个脉冲拉伸器包括光学延迟控制器，该光学延迟控制器具有建立闭合光学环路的多个反射表面，并且其中，调整参数包括使致动器调整多个反射表面中的至少两个之间的分离距离。

第20条：根据第18条或第19条的方法，其进一步包括：基于响应确定工件结合层的完整性；以及提供对工件结合层的完整性的表示。

不同有利布置的描述已经被呈现用于图示和描述的目的，但不意在是详尽的或者将各示例限制为所公开的形式。在审阅和理解前述公开内容之后，许多修改和变型对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。进一步地，不同的示例可以提供与其它示例相比不同的优点。选择和描述所选示例或多个示例是为了最佳地解释原理及实践应用，并且使得本领域的其它普通技术人员能够理解本公开，因为具有多种修改的多个示例适合于所设想的特定用途。