一种金属对激光能量吸收规律的探测系统及方法

摘要

本发明提出一种金属对激光能量吸收规律的探测系统及方法。该系统及方法依据巴比涅原理的激光衍射法，采用低功率连续激光器作为探测光源，高速CCD作为衍射条纹采集装置，对毫秒激光作用过程中衍射条纹的变化情况进行探测，对采集到的条纹图样序列进行图像处理，获得条纹间距信息，再利用相应的理论模型计算就能得到金属试样对毫秒激光的吸收规律信息。本发明实现了金属材料对毫秒激光作用时吸收规律信息的提取，方法简单有效，适用于低强度激光下材料吸收规律的定量探测分析，以及高强度激光下材料烧蚀情况的定性分析。

主权项

一种金属对激光能量吸收规律的探测系统，其特征在于包括：用于产生作为作用光束的毫秒单脉冲激光的毫秒激光器，用于产生探测光束的探测光激光器[1]、用于细化探测光束的准直透镜组[2]、用于调节金属试样在真空箱内高度的可调式试样平台[3]、用于放置试样平台[3]并具有观察窗的真空箱[4]、真空泵[5]、用于调整探测光束方向的三维平移台[6]、用于调节真空箱在光路中位置的二维步进电机平台[7]、用于记录衍射条纹并自带延时和外触发调节功能的高速CCD[9]、安装在高速CCD[9]镜头的干涉滤波片[8]、用于对采集到的衍射条纹图像进行存储和处理的计算单元[10]；其中，探测光束激光器[1]、准直透镜组[2]、放置在试样平台[3]上的金属试样、干涉滤波片[8]、高速CCD[9]在探测光束发射方向上依次同轴设置；试样平台[3]固定在真空箱[4]内，金属试样垂直固定在试样平台[3]上；探测光束激光器[1]置于三维平移台[6]上，真空箱固定于二维步进电机平台[7]上，二维步进电机平台[7]的步进可调方向为探测光束方向和上下竖直方向，毫秒激光器透过真空箱[4]的观察窗向金属试样透射作用光束。