[发明专利]包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种掺钕激光玻璃（简称钕玻璃）检测技术，尤其是涉及一种包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法。

背景技术

钕玻璃作为激光材料应用非常广泛，具有吸收光谱范围大，吸收系数大，荧光寿命高，受激发射截面大，并且为四能级系统，具有良好的光谱性能，非常适合作为激光材料。钕玻璃具有良好成熟的熔制工艺，能够制造各种规格尺寸的产品，特别是超大尺寸钕玻璃目前是高功率激光系统最成熟可靠的放大介质，广泛应用于国际上各种高功率激光装置，例如美国的国家点火装置，我国的神光工程等。钕玻璃作为放大工作介质时，受激自发辐射（简称ASE）会严重影响放大增益，降低放大效率，增加激光装置成本。将钕玻璃除通光面的其它四个侧面通过胶合的方式接上吸收激光波长的玻璃，破坏钕玻璃ASE放大过程，称为钕玻璃包边。通过钕玻璃包边，可以极大地降低钕玻璃ASE对放大增益的影响，基本消除ASE影响。在钕玻璃包边中，钕玻璃、胶合层和包边玻璃之间折射率匹配度是影响钕玻璃包边降低ASE的关键，衡量钕玻璃包边质量的最重要参数，在高功率激光装置中，主放工作介质均采用大尺寸钕玻璃，口径从300mm*600mm*35mm到400mm*800mm*45mm不等，除两个大通光面外，其它四个面进行钕玻璃包边，尽量消除ASE的影响。钕玻璃包边质量优劣直接影响消除ASE的程度，钕玻璃包边剩余反射是表征钕玻璃包边质量最合适的参数。钕玻璃与胶合层界面反射以及包边玻璃与胶合层界面反射总和称为钕玻璃包边剩余反射。在实际高功率激光装置中，采用的都是包边完好的大尺寸钕玻璃，测量该规格的钕玻璃包边剩余反射能够真实反应钕玻璃包边质量，为钕玻璃在装置中的应用提供实时真实有效的钕玻璃包边剩余反射，为抑制ASE提供准确数据。

高功率激光装置中，主放大器中采用完好包边的钕玻璃的尺寸规格都比较大，直接测量大尺寸规格钕玻璃包边剩余反射目前国内外未见报道或专利。本发明针对大尺寸钕玻璃，提出一种能够准确测量包边大尺寸钕玻璃的包边剩余反射的方法，

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射检测装置及检测方法，可根据实际情况需要测定不同入射角度和不同位置的钕玻璃包边剩余反射，测量精度高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种包边大尺寸钕玻璃包边剩余反射的检测装置，其特点在于该装置包括第一激光光源、光束整形透镜组、分光镜、第一全反镜、光束定位系统、待测样品、激光强度探测器、剩余反射探测器和数据处理系统，上述元部件的位置关系如下：

沿第一激光光源的激光输出方向依次是光束整形透镜组和分光镜，该分光镜将入射光分为透射光和反射光，在该反射光方向是所述的激光强度探测器，在所述的透射光方向依次是所述的第一全反镜、光束定位系统、待测样品和剩余反射探测器，所述的激光强度探测器和剩余反射探测器的输出端与所述的数据处理系统的输入端相连。

所述的激光光源安装在光学基座上，该激光光源的激光波长为1053nm，所述的光束整形透镜组和分光镜都安装在能水平和俯仰进行转动的调整架上，所述的待测样品安装在样品平台上，该样品平台能够进行俯仰和水平调整，待测样品为长方体，由钕玻璃、胶合层、包边玻璃三部分组成，所述的光束定位系统包括水平移动和上下移动模块、两组转光镜以及放置转光镜的调整架，调整架具有水平和俯仰转动调整功能；所述激光强度探测器和剩余反射探测器与数据处理系统相连接。

还有第二全反镜和其它波长激光器，在所述的激光光源和光束整形透镜组之间设有与光路成45°的第二全反镜的插入口，通过插入第二全反镜，引入其它波长激光器的激光进行测量。

所述激光强度探测器和剩余反射探测器均为点探测器，所述激光强度探测器响应灵敏度与激光器输出激光强度匹配，剩余反射探测器响应灵敏度与钕玻璃包边剩余反射强度相匹配。

利用所述的检测装置对包边钕玻璃剩余反射的检测方法，其特征在于它包括以下步骤：

①调节第一激光光源、光束整形透镜组、分光镜、第一全反镜、光束定位系统、激光强度探测器和剩余反射探测器，使得激光光束位于它们的中心且同轴；

②调整光束整形透镜组，降低激光输出的发散角；

③启动第一激光光源，使得输出激光保持稳定；

④调整样品台，使待测样品两个最大面保持竖直状态并固定之；

⑤调节所述的光束定位系统，使测试光束以所需检测的角度入射到待测样品需检测的位置；

⑥开始测量，读取激光强度探测器的能量测量值E1和剩余反射探测器的能量测量值E2并输入所述的数据处理系统；