激光薄膜損傷閾值測(cè)試控制系統(tǒng)研究.pdf

1、激光薄膜損傷閾值的準(zhǔn)確測(cè)量是研究高抗激光損傷光學(xué)元件的必要條件。薄膜損傷閾值是薄膜抗強(qiáng)激光作用的關(guān)鍵參數(shù)。準(zhǔn)確、高效地測(cè)試激光薄膜損傷閾值是提高激光薄膜抗損傷能力的先決條件。而在測(cè)試薄膜損傷閾值過程中，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器輸出參數(shù)精確控制并使之穩(wěn)定則尤為關(guān)鍵。
　　 本文研究了激光薄膜損傷機(jī)理、損傷形貌及其損傷特點(diǎn)，總結(jié)了影響激光薄膜損傷閾值大小的因素。按照測(cè)試技術(shù)指標(biāo)設(shè)定了激光薄膜損傷閾值測(cè)試方案。對(duì)激光薄膜損傷閾值測(cè)試系統(tǒng)元器件

2、進(jìn)行了選擇。根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)要求研究并開發(fā)了激光薄膜損傷閾值測(cè)試控制系統(tǒng)軟件。
　　 選擇了ND：YAG調(diào)Q脈沖激光器作為作用光源，通過實(shí)驗(yàn)研究了該激光器的工作性能、工作電壓與輸出能量的關(guān)系和工作頻率與輸出電壓的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定了激光器的最佳工作電壓和頻率；研究了由步進(jìn)電機(jī)和衰減片組成的程控衰減系統(tǒng)的工作性能，并對(duì)其工作范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度與輸出能量的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，確定了該程控衰減系統(tǒng)的最佳工作范圍；選擇了樣品調(diào)節(jié)架與樣品加持

3、架，實(shí)驗(yàn)研究了其工作性能；用能量探測(cè)器完成了能量的標(biāo)定；對(duì)用He-Ne散射光法判別激光薄膜損傷進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，確定了He-Ne激光器的最佳入射角度及其入射距離；用相紙法對(duì)光斑有效面積進(jìn)行了研究；研究了零幾率損傷法計(jì)算閾值的算法。
　　 根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)要求研究了激光薄膜損傷閾值測(cè)試控制系統(tǒng)軟件。在圖形化編輯軟件LabVIEW平臺(tái)下開發(fā)了激光損傷閾值測(cè)試系統(tǒng)所用的Nd：YAG調(diào)Q脈沖激光器控制系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光器系統(tǒng)的自動(dòng)控制，分

4、析研究了激光器控制系統(tǒng)的被控參數(shù)及其硬件組成，給出了用LabVIEW開發(fā)的損傷閾值測(cè)試激光器控制系統(tǒng)軟件的主要功能和特點(diǎn)；開發(fā)了激光損傷閾值測(cè)試系統(tǒng)所用的程控衰減系統(tǒng)的控制軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)程控衰減系統(tǒng)的自動(dòng)控制；分析研究了程控衰減系統(tǒng)的被控參數(shù)、硬件組成和控制軟件的主要功能和特點(diǎn)。根據(jù)樣片移動(dòng)系統(tǒng)的被控參數(shù)及其硬件組成開發(fā)了樣品移動(dòng)控制軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣片的自動(dòng)化控制，給出了樣片控制系統(tǒng)軟件的主要功能和特點(diǎn)；根據(jù)零幾率損傷法的閾值計(jì)算算法，