、光衰减器2、光分束器3、光纤准直器4、第一电动平移台5、电动升降台6、缩束系统7、面阵CXD 8、第二电动平移台9、计算机10构成。其中光纤激光器I用于为待测光学元件提供光源，其出射端的激光通过光纤12进入光衰减器2 ;光衰减器2用于对光功率进行衰减，其出射端的激光通过光纤13进入光分束器3 ;光分束器3用于将I束激光分成4束激光，其出射端的4束激光通过光纤14进入光纤准直器4 ;光纤准直器4用于将光纤中的传输光转变为准直光；第一电动平移台5和电动升降台6用于带动待测光学元件11在垂直于光束光轴的二维平面内移动；第二电动平移台9用于带动2X2排布的4个缩束系统7和4个面阵CCD 8沿光轴移动；缩束系统7用于将经待测光学元件11后的激光近场成像于面阵CCD8的感光面；面阵CCD 8位于缩束系统7的成像面，用于激光近场强度分布图像的采样，并将图像传输至计算机10。计算机10用于面阵CCD 8所采集图像的显示、存储，并控制第一电动平移台5、电动升降台6、第二电动平移台9的移动。
[0028]本装置包含4组基于激光束扫描、缩束系统7成像、面阵CXD 8采样和显示的子系统，这种2X2排布的同步扫描方式加快了光学元件缺陷调制光束现象的检测，可适用于大口径光学元件的检测。
[0029]本装置还包含一系列程序控制功能，该程序安装于计算机10上，通过程序控制模块可设定第二电动平移台9的等间距移动距离和速度，第一电动平移台5和电动升降台6的移动位置，相应面阵CCD 8的采样频率。
[0030]本装置还包含7根连接线，其中4根连接线15连接所述4个面阵CCD 8和计算机10，程序控制模块通过连接线15向面阵CCD8发送控制指令，面阵CCD 8获得的采样图像通过连接线15传输到计算机10显示和储存；1根连接线16连接所述第二电动平移台9和计算机10，程序控制模块通过连接线16向第二电动平移台9发送控制指令；1根连接线17连接所述第一电动平移台5和计算机10，程序控制模块通过连接线17向第一电动平移台5发送控制指令；1根连接线18连接所述电动升降台6和计算机10，程序控制模块通过连接线18向电动升降台6发送控制指令。
[0031]基于上述光学元件缺陷激光近场调制的检测装置，本发明还提供一种采用该检测装置对光学元件缺陷诱导损伤的预测方法，步骤如下:
[0032]I)将待测光学元件11放置到第一电动平移台5上，开启装置后，光纤激光器I输出I束激光依次经光衰减器2、光分束器3、光纤准直器4后输出4束激光；
[0033]2)通过第一电动平移台5和电动升降台6带动待测光学元件11移出上述4束激光入射位置，使4束激光一一对应入射4个缩束系统7和面阵(XD8，通过第二电动平移台9带动缩束系统7和面阵CCD 8同时移动，面阵CCD 8采集没有待测光学元件11时的光束近场强度Itl U，Y, z)随传输距离的变化；
[0034]3)将待测光学元件11移到光束入射位置，通过第二电动平移台9带动缩束系统7和面阵CCD 8移动至待测光学元件11的成像面，然后使缩束系统7和面阵CCD 8整体向远离待测光学元件11的方向等间距移动适当距离，从而使面阵CXD 8获得经待测光学元件11后的光束近场1。匕y, z)随传输距离的变化，计算机10同步显示对应图像的最大光强增加倍数max [I Jx, y, z)/10(x, y, z)]，并对出现较大光强增加倍数的图像进行储存；
[0035]4)通过第一电动平移台5和电动升降台6带动待测光学元件11移至未检测的位置，再重复步骤3)，从而实现待测光学元件11整个面上的检测，计算机10显示面阵CCD8的采集图像，并选择性储存图像数据。
[0036]本装置操作步骤简单:开启装置后，将待测光学元件11放置到第一电动平移台5上，然后在程序控制模块中输入第一电动平移台5、电动升降台6、第二电动平移台9、4个面阵CCD 8的控制指令便可以实现待测光学元件11缺陷调制光束近场的全面检测，同时计算机10显示面阵CCD8的采集图像并选择性储存图像数据。
[0037]实验表明，本发明适用于检测各种光学元件激光近场调制及诱导损伤预测，具有成本低、检测速度快、检测图像实时存储、检测结果实时判断等特点。
【主权项】
1.一种光学元件缺陷激光近场调制检测装置，其特征在于由光纤激光器(I)、光衰减器(2)、光分束器(3)、光纤准直器(4)、第一电动平移台(5)、电动升降台(6)、缩束系统(7)、面阵CCD(S)、第二电动平移台(9)和计算机(10)构成，沿所述的光纤激光器(I)的输出光束方向依次是所述的光衰减器(2)和光分束器(3)，该光分束器(3)将I束激光分成4束激光，该光分束器(3)出射的4束激光通过光纤进入所述的光纤准直器(4);所述的第一电动平移台(5)和电动升降台(6)构成二维平移台，供待测样品设置，所述的第二电动平移台(9)上设置有2X2排布的4个缩束系统(7)和2X2排布的4个面阵CCD(8)，所述的2 X 2排布的4个面阵CCD⑶一一对应地位于所述的2 X 2排布的4个缩束系统(7)的像方焦点位置，所述的面阵CCD(8)的输出端与所述的计算机(10)的输入端相连，所述的计算机(10)的输出端与所述的第一电动平移台(5)、电动升降台(6)和第二电动平移台(9)的控制端相连。2.利用权利要求1所述的光学元件缺陷激光近场调制检测装置对光学元件缺陷诱导损伤的预测方法，其特征在于该方法包括步骤如下: 1)将待测光学元件(11)放置到第一电动平移台(5)上，开启装置后，光纤激光器(I)输出I束激光依次经光衰减器(2)、光分束器(3)、光纤准直器(4)后输出4束激光； 2)通过第一电动平移台(5)和电动升降台(6)带动待测光学元件11移出上述4束激光入射位置，使4束激光一一对应入射4个缩束系统(7)和面阵CCD (8)，通过第二电动平移台(9)带动缩束系统(7)和面阵CCD(S)同时移动，面阵CCD(S)采集没有待测光学元件(11)时的光束近场强度ItlU,y, z)随传输距离的变化； 3)通过第一电动平移台(5)和电动升降台(6)将待测光学元件(11)移到光束入射位置，通过第二电动平移台(9)带动缩束系统(7)和面阵CCD(S)移动至待测光学元件(11)的成像面，然后使缩束系统⑵和面阵CCD⑶整体向远离待测光学元件(11)的方向等间距移动适当距离，从而使面阵CXD(S)获得经待测光学元件(11)后的光束近场Ιε(χ，7，ζ)随传输距离的变化，计算机(10)同步显示对应图像的最大光强增加倍数πι&Χ[Ιε(Χ，7，Ζ)/.10 (x, y，z)]，并对出现较大光强增加倍数的图像进行储存； 4)通过第一电动平移台(5)和电动升降台(6)带动待测光学元件(11)移至未检测的位置，再重复步骤3)，从而实现待测光学元件(11)整个面上的检测，计算机(10)显示面阵CCD(S)的采集图像，经数据处理并选择性储存图像数据。
【专利摘要】一种光学元件缺陷激光近场调制检测装置及诱导损伤预测方法，所述装置构成包括：光纤激光器、光衰减器、光分束器、光纤准直器、第一电动平移台、电动升降台、4个缩束系统、4个面阵CCD、第二电动位移台和计算机。本发明适用于检测各种光学元件激光近场调制及诱导损伤预测，具有成本低、检测速度快、检测图像实时存储、检测结果实时判断等特点。
【IPC分类】G01N21/63, G01J1/00, G01N21/88
【公开号】CN104990930
【申请号】CN201510398980
【发明人】卢兴强, 孙晓艳, 雷泽民, 范滇元
【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月9日