[发明专利]脉冲强激光诱导光致发光谱的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种脉冲强激光诱导光致发光谱的测量装置及测量方法，特征在于其构成包括：由脉冲激光器(1)、衰减控制器(2)、半波片(3)和聚焦透镜(4)组成的脉冲强激光辐照系统；由光纤探头(7)和光谱仪(8)组成的光致发光信号收集系统；沿该脉冲激光器(1)的激光输出方向依次是所述的衰减控制器(2)、半波片(3)、聚焦透镜(4)和供待测光学元件(5)放置的移动平台(6)，该移动平台(6)与计算机(9)相连；供待测光学元件(5)放置的移动平台(6)的正侧面依次是所述的光纤探头(7)和光谱仪(8)，所述的光谱仪(8)的输出端与计算机(9)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的脉冲强激光诱导光致发光谱的测量装置，其特征在于，所述的脉冲强激光的脉宽在飞秒至纳秒的范围内。

3.根据权利要求1所述的脉冲强激光诱导光致发光谱的测量装置，其特征在于，所述的光谱仪(8)的单次积分时间设置范围为1秒至10秒。

4.利用权利要求1-3任一所述的脉冲强激光诱导光致发光谱的测量装置实现光致发光谱的测量方法，包括下列步骤：

步骤1)聚焦透镜(4)的选择：若需测量材料整体的光致发光谱，则选择焦距为5m的长焦透镜；若需测量材料内某一点的光致发光谱，则选择焦距为0.3m的短焦透镜；

步骤2)通过计算机(9)控制样品移动平台(6)移动，使脉冲强激光以0度入射角穿过待测光学元件(5)的测试区域；

步骤3)设置脉冲激光器(1)的输出功率，使得辐照待测光学元件(5)的激光通量为其损伤阈值的75％；

步骤4)设置光谱仪(8)的单次积分时间，开启脉冲激光器(1)，控制光谱仪(8)持续采集积分时间内的光谱数据，采集完成后，关闭脉冲激光器(1)；

步骤5)利用计算机(9)对光谱数据进行数据处理(10)，消除光谱数据中的激发光瑞利散射信号得到光致发光信号。

5.根据权利要求4所述的脉冲强激光诱导光致发光谱的测量方法，其特征在于，所述的步骤5)中数据处理，具体包括如下步骤：

1)获得原始光谱(11)：导入光谱仪(8)采集的数据，即得到200-1200纳米范围内各波长对应的强度数据，波长λ与对应强度I_λ组成原始光谱；

2)获得瑞利散射信号(12)：假设激发光波长为λ₀，只选取原始光谱(11)中波长λ₀至(λ₀-50)纳米内的光谱，即为瑞利散射信号的短波边；计算λ₀至(λ₀+50)纳米内各波长对应的强度，其中波长λ处的强度得到的λ₀至(λ₀+50)纳米内的光谱即为瑞利散射信号的长波边，瑞利散射信号的短波边与长波边相叠加即得到瑞利散射信号；

3)获得光致发光信号(13)：将步骤2)所得的瑞利散射信号(12)从步骤1)所得的原始光谱(11)中减去，即得到光致发光信号。