基于片状光束扫描的激光晶体内在缺陷表征方法

O78%O77; 大尺寸激光晶体是高功率全固体激光器的关键组成部分,然而晶体生长过程中不可避免会产生气泡、包裹物等缺陷,影响激光器性能.为了快速、有效地评价晶体缺陷,本文搭建了基于片状光束扫描的晶体缺陷三维成像系统.系统中利用鲍威尔棱镜对532 nm的点状激光进行整形以获取片状激光,通过远心镜头和CMOS探测器获取晶体缺陷产生的散射光,从而获取晶体缺陷的面分布情况,同时利用高精度位移平台进行面阵的逐一扫描,完成晶体的三维立体分布扫描.进一步结合数字图像处理技术,表征晶体缺陷的面分布特征,并重构晶体缺陷的体分布特征.基于上述系统对尺寸约为50 mm×50 mm × 100 mm的Yb∶YAG晶体...

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Published in人工晶体学报 Vol. 53; no. 2; pp. 238 - 245
Main Authors 钱梦雪, 张志荣, 王华东, 张庆礼, 孙彧
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,合肥 230031%安徽大学物质科学与信息技术研究院,合肥 230601 15.02.2024
中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,合肥 230031
安徽大学物质科学与信息技术研究院,合肥 230601
国防科技大学先进激光技术安徽省实验室,合肥 230031
国防科技大学先进激光技术安徽省实验室,合肥 230031%中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,合肥 230031%中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,合肥 230031
Subjects
image processing
3D image
图像处理
晶体缺陷
Powell lens
sheet beam
三维成像
crystal defect
鲍威尔棱镜
片状光束
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2024.02.006

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Summary:O78%O77; 大尺寸激光晶体是高功率全固体激光器的关键组成部分,然而晶体生长过程中不可避免会产生气泡、包裹物等缺陷,影响激光器性能.为了快速、有效地评价晶体缺陷,本文搭建了基于片状光束扫描的晶体缺陷三维成像系统.系统中利用鲍威尔棱镜对532 nm的点状激光进行整形以获取片状激光,通过远心镜头和CMOS探测器获取晶体缺陷产生的散射光,从而获取晶体缺陷的面分布情况,同时利用高精度位移平台进行面阵的逐一扫描,完成晶体的三维立体分布扫描.进一步结合数字图像处理技术,表征晶体缺陷的面分布特征,并重构晶体缺陷的体分布特征.基于上述系统对尺寸约为50 mm×50 mm × 100 mm的Yb∶YAG晶体内在缺陷进行测量,最小缺陷检测分辨率能够达到38.69 μm.本文为准确表征晶体的内在缺陷提供了新方法,同时也为晶体坯料的后期高精度加工提供了可视化的数据支撑.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2024.02.006