光学元件损伤在线检测中的图像处理

利用在传统的边缘提取方法上加入灰度抑制,并在梯度计算中考虑每个像素与周围8个邻域的关系的图像处理方法,解决了在线检测中被检测元件以布儒斯特角放置、元件片数较多、CCD所采集的损伤图像噪声成分复杂等造成的像质较差的图像处理问题,并系统地进行了光学元件疵点分析和计算。分析计算结果表明:此图像处理方法得到的损伤疵点尺寸与实际尺寸相符,误差在检测的范围内;为大型光学系统中光学元件损伤的在线、自动化检测提供了一种有用的技术途径。

光学元件损伤在线检测装置及实验研究

TH741 2004064435 光学元件损伤在线检测装置及实验研究=Online inspection apparatus and experiments on optics damage[刊,中]/任冰强(中科院上海光机所.上海(201800)),黄惠杰…∥强激光与粒子束.—2004,16(4).—465-468 利用暗场成像原理.研制成功一套应用于大型激光装置的光学元件损伤在线检测装置,并在多程放大系统上进行了实验研究。与传统的检测手段相比,该检测装置可以实现对光学系统的在线检测,并可对损伤点的图像进行分析处理,最后提出通过减小像差和扩大检测范围的方法来改进装置的检测效果。图9参4(于晓光)

纳秒激光诱导光学元件后表面损伤过程中的爆炸流场及喷溅行为

紫外光学元件损伤动力学的研究是关联物质微观结构演化与光学元件宏观性质变化的重要纽带。在光学元件后表面损伤坑形成的过程中,激光能量沉积导致材料爆炸形成高温高压物质突破表面,并伴随形成爆炸流场和喷溅射流。爆炸流场与初始起爆强度具有强关联性,对爆炸流场及喷溅行为进行研究,可以帮助分析损伤初期的材料状态变化和响应机制,是损伤动力学研究的必需环节。基于多种时间分辨成像技术,捕获了损伤发展前期的材料电离和气化响应演化行为,分析了材料损伤起爆后气化电离等过程的弛豫时间,并确定各个行为转化的关键时间节点,描述了损伤区域能量快速释放的物理过程。

基于脉冲激光技术的光学元件表面损伤检测方法

针对当前光学元件表面损伤检测方法检测准确性低的问题,设计基于脉冲激光技术的光学元件表面损伤检测方法。计算光学材料对激光辐射的吸收参数,确定光散射强度,计算高斯光斑内损伤点的能量密度,建立由缺陷密度和损伤阈值组成的缺陷分析模型,并对各个能量密度区的损伤进行了综合处理,得出了各个区域的损伤程度。实验结果表明,所提方法的平均裂缝宽度检测误差为0.16 mm,平均裂缝深度检测误差为0.12 mm。

基于RANSAC-LSSVM回归的惯性约束聚变光学元件损伤在线检测技术

针对惯性约束聚变(ICF)光学元件损伤问题,提出了一种基于随机抽样一致性(RANSAC)及最小二乘支持向量机(LSSVM)回归的高精度检测方法。建立了损伤区域总灰度与实际尺寸的回归模型,通过该回归模型对待检测损伤区域的尺寸进行预测,得到损伤区域的高精度尺寸。为剔除回归模型建立过程中离群样本点的影响,采用RANSAC方法对训练样本进行优化选择。针对抽样组中样本数对检测精度及检测效率的影响进行了相关实验,确定了抽样组中样本数的合适区间。RANSAC-LSSVM方法可通过改变误差评价函数得到不同评价体系下的最优回归模型。实验证明,在传统像素级检测方法的基础上,该方法将损伤尺寸检测的平均相对误差降低了近90%。

光学元件中受激布里渊散射的研究状况及进展

综述了光学元件中受激布里渊散射 (SBS)对光学元件的超声波损伤、对激光传输能量的损耗、对光束质量的破坏等问题的研究现状、进展 ;重点是大口径光学元件中横向受激布里渊散射 ,并指出其未来的发展前景。

激光装置污染物诱导光学元件表面损伤实验研究

通过分析高功率激光装置内主要污染物成分及来源,研究其对大口径光学表面抗损伤能力的影响规律,得到装置光学表面洁净控制要求。利用扫描电镜对高功率激光装置内部的主要颗粒污染物进行取样分析;采用自然沉降的方法在光学元件表面制备污染物,并利用Nd∶YAG(SAGA-S)激光器研究其损伤阈值和损伤规律。研究结果表明,高功率激光装置内颗粒污染物的主要成分为金属、有机物和矿物质,占据比例分别为20%、40%和40%。激光辐照污染后的光学表面存在激光清洗和激光诱导损伤两种效应,当激光器能量密度超过10.9 J/cm2时,光学表面存在清洗作用。当激光能量密度超过14.6 J/cm2时,光学表面污染物引起损伤,且损伤随着污染物尺寸呈线性下降趋势。

一种激光光斑衍射环的检测方法

提出一种对激光光斑的衍射环进行检测的方法,该方法将衍射环的检测转换到梯度空间进行.该方法首先应用衍射环梯度方向信息定位可能是衍射环的区域,然后应用衍射环梯度模值信息进行校验,找出真的衍射环,并对真衍射环进行精确定位,从而达到对光学元件进行间接损伤检测的目的.模拟激光光斑图像的衍射环检测实验表明,该方法误报率低,定位准确.

高功率激光装置中的气载分子污染物测量和分析

研究了高功率激光装置光路中的分子级污染程度。采用专用空气采样动力设备及吸附管，在一定时间内对光路中的空气进行采样并作痕量分析后，得出了卤素、含硫化合物、可溶性胺类和氨、碳氢化合物（C6～C16有机物）4类物质在打靶前后的数密度变化。结果显示：除含硫化合物外，其余3种物质数密度超过了美国NIF标准的上限，其中氨和可溶性胺类、碳氢化合物的数密度超过较多；卤素、含硫化合物、氨和可溶性胺类的数密度在打靶后比打靶前有所降低，而碳氢化合物的数密度在打靶后比打靶前有所升高。结果表明在该装置中存在比较严重的气载分子污染物污染。分析了气载分子污染物数密度变化的原因以及可能的产生源，并对如何去除这些气载分子污染物提出了建议。

激光器件 激光安全与防护

TN241 2006064998 1．06μm连续激光辐照TiO2/SiO2薄膜元件的损伤效应研究=Research on damage of TiO2/SiO2 film induced-by 1．06μm CW laser[刊,中]/周维军（中物院流体物理所．四川,绵阳（621900））．袁永华…//激光技术．—2006,30（1）．—76—77．81用1．06μm连续激光辐照TiO2/SiO2薄膜元件,在不同强度下测量了激光辐照TiO2/SiO2薄膜元件引起反射信号幅度随时间的变化。

激光安全与防护

TN24 2003042577DF激光作用下氟玻璃破坏阈值的测量及机理=Measurementof LIDT in fluoride glass irradiated by CW DF laserand analysis of damage mechanism[刊,中]/郭少锋(国防科技大学理学院.湖南,长沙(410073)),陆启生…∥红外与激光工程.-2002,31(3).-272-274实验测量了氟铝酸盐玻璃对3.8μm激光的透射率以及在高功率连续DF激光作用下的破坏阚值。根据实验结果,应用耦合热弹性理论和大型有限元程序,模拟了氟玻璃窗口在矩形光斑作用下的温度响应和力学响应,分析了氟玻璃破坏的机理,由此推断靶材断裂的危险点,并和实验情况相比较。最后,对氟玻璃材料作为高功率激光器输出窗口的可行性作出评价。

不同脉宽皮秒激光对介质膜损伤修复的热影响

为了更深层次探究超短脉冲激光对惯性约束聚变(ICF)光学系统中常见的多膜层元件损伤修复性能以及特点,分别采用了240、35、6ps的1053nm激光脉冲在1053nm 0°高反膜上进行了损伤修复以及损伤增长测试实验,并在1053nm 45°高反膜上进行了大损伤区域的扫描修复实验。通过比较不同脉宽的修复点形貌以及损伤增长阈值,说明了超短脉冲用于修复多膜层光学元件损伤的优越性,并且脉宽越短修复效果越好。多点脉冲扫描修复结果表明,可以通过三维控制系统来任意控制扫描修复点形貌以达到最佳修复状态。