高精度光学表面激光损伤组合评判方法研究

在大功率高能量激光系统中，光学元件的抗激光损伤能力与系统能否正常、有效运行密切相关。

已有研究表明，薄膜元件在强激光下的破坏完全由元件表面薄膜的抗激光能力所决定。

本合作研究主要解决高精度光学元件表面激光损伤的检测问题。

本项目依赖国外先进的多传感器融合技术和我方成熟的光电测试与工艺技术，依据项目研究内容要求，对薄膜激光损伤阈值测试方法进行研究。分析目前应用的各种测试方法的适用条件和应用范围，之后以国际标准化委员会颁布的ISO 11254-1和ISO 11254-2为指导，在传统的相衬显微法基础上，分别设计和搭建基于CCD图像法、声学法和等离子体光谱法的激光损伤阈值测试实验平台。对这三种方法进行了系统研究，给出了各自方法的响应阈。

在研究了三种方法响应阈的基础上，将这三种判别方法有机组合形成了组合判别方法。并针对不同的光学元件表面，验证了组合判别方法的可行性和准确性。

本判别方法组合判别可成功对DLC、HfO2、SiO2、ZnS、MgF2、Al等各种介质及功能薄膜进行检测。

经测试实验证明，组合评判方法平均正确率为91.1%，判别时间为2.125秒。本方法将多种判别方法集成于统一系统中，实现多种判别方法的有机组合。对包括高反射、减反射表面、薄膜、厚膜等各种膜系有效地进行损伤的判别，使各种探测方法取长补短，互为补充。从而不需人为干预，就可实现表面损伤的快速准确判别，具有极大的现实意义。

在大功率高能量激光系统中，光学元件的抗激光损伤能力与系统能否正常、有效运行密切相关。

已有研究表明，薄膜元件在强激光下的破坏完全由元件表面薄膜的抗激光能力所决定。

本合作研究主要解决高精度光学元件表面激光损伤的检测问题。

本项目依赖国外先进的多传感器融合技术和我方成熟的光电测试与工艺技术，依据项目研究内容要求，对薄膜激光损伤阈值测试方法进行研究，分析目前应用的各种测试方法的适用条件和应用范围，之后以国际标准化委员会颁布了ISO11254-1和ISO11254-2为指导，在传统的相衬显微法基础上，分别设计和搭建基于CCD图像法、声学法和等离子体光谱法的激光损伤阈值测试实验平台，对这三种方法进行了系统研究，给出了各自方法的响应阈。

在研究了三种方法响应阈的基础上，将这三种判别方法有机组合形成了组合判别方法，并针对不同的光学元件表面，验证了组合判别方法的可行性，准确性。

本判别方法组合判别可成功对DLC、HfO2、SiO2、ZnS、MgF2、Al等各种介质及功能薄膜。

经测试实验证明组合评判方法平均正确率为91.1%，判别时间为2.125s。

本方法将多种判别方法集成于统一系统中实现多种判别方法的有机组合，对包括高反射、减反射表面、薄膜、厚膜等各种膜系有效地进行损伤的判别，使各种探测方法取长补短，互为补充，从而不需人为干预，就可实现表面损伤的快速准确判别，具有极大的现实意义。