留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

光学元件激光损伤在线检测装置

史亚莉 陶显 周信达 张家斌 丁磊 张正涛

史亚莉, 陶显, 周信达, 张家斌, 丁磊, 张正涛. 光学元件激光损伤在线检测装置[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417003
引用本文: 史亚莉, 陶显, 周信达, 张家斌, 丁磊, 张正涛. 光学元件激光损伤在线检测装置[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417003
Shi Yali, Tao Xian, Zhou Xinda, Zhang Jiabin, Ding Lei, Zhang Zhengtao. An online laser-induced flaw inspection device for optical elements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417003
Citation: Shi Yali, Tao Xian, Zhou Xinda, Zhang Jiabin, Ding Lei, Zhang Zhengtao. An online laser-induced flaw inspection device for optical elements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417003-0417003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417003

光学元件激光损伤在线检测装置

doi: 10.3788/IRLA201847.0417003
基金项目: 

国家自然科学基金(61473293,61503378)

详细信息
    作者简介:

    史亚莉(1982-),女,副研究员,博士,主要从事精密检测仪器与微装配方面的研究。Email:shiyali0825@126.com

  • 中图分类号: TH7;TP274

An online laser-induced flaw inspection device for optical elements

  • 摘要: 设计并搭建了一套光学元件表面损伤检测装置,用于激光损伤实验中光学元件表面损伤的自动化在线检测。装置主要由自动变倍显微相机、高精度位移传感器、两维扫描轴、调焦轴、快速复位平台和系统控制器组成。两维扫描轴按照规划好的弓形路径对光学元件表面激光辐照区域进行扫描,调焦轴对位移传感器反馈的离焦量进行实时修正,显微相机采集子图像并进行保存。首先,分析影响图像拼接精度的主要误差源并通过图像矫正等方法进行补偿;然后,利用图像拼接技术将矫正后的子图像矩阵进行高精度无缝拼接,得到大面积高分辨率的光学元件表面损伤图像;最后,对损伤图像进行后处理得到损伤个数和损伤面积等信息。实验结果表明:装置在5 min内实现了光学元件表面15 mm15 mm区域的扫描拼接和检测,成像系统分辨率优于228 lp/mm,图像拼接误差小于2 pixel。
  • [1] Liu Anping, Duan Lihua, Hu Jianping, et al. Automatic detection of laser damage threshold by scattering light technique[C]//Proceedings of the 6th World Congress on Intelligent Control and Automation, 2006:5318-5321.
    [2] Zhou Gang, Ma Bin, Jiao Hongfei, et al. 1064 nm high-reflection mirrors[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23(4):963-968. (in Chinese)周刚, 马彬, 焦宏飞, 等. 1064 nm高反射薄膜激光损伤阈值测量方法[J]. 强激光与粒子束, 2011, 23(4):963-968.
    [3] Alan Conder, Terry Alger, Stephen Azevedo, et al. Final optics damage inspection (FODI) for the national ignition facility[J]. Laser-Induced Damage in Optical Materials, 2007, 6720:1-15.
    [4] Xu Longbo, Peng Zhitao, Sun Zhihong, et al. Damage online inspection technology of driver terminal optical elements[J]. Infrared and Laser Engineering, 2009, 38(4):721-724. (in Chinese)徐隆波, 彭志涛, 孙志红, 等. 驱动器终端光学组件损伤在线检测技术[J]. 红外与激光工程, 2009, 38(4):721-724.
    [5] Feng Bo, Liu Bingguo, Chen Fengdong, et al. Final optics damage online inspection system for ICF[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(9):2519-2524. (in Chinese)冯博, 刘炳国, 陈凤东, 等. ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(9):2519-2524.
    [6] Tao Xian, Zhang Zhengtao, Zhang Feng, et al. Development of detection techniques of surface defects for large aperture optical elements based on machine vision[C]//Proceedings of the 33rd Chinese Control Conference, 2014:2935-2940.
    [7] Benjamin Potsaid, Yves Bellouard, John T. Design of an adaptive scanning optical microscope for simultaneous large field of view and high resolution[C]//Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2005:460-465.
    [8] Yang Yongying, Lu Chunhua, Liang Jiao, et al. Microscopic dark-field scattering imaging and digitalization evaluation system of defects on optical devices precision surface[J]. Acta Optica Sinica, 2013, 42(9):1031-1038. (in Chinese)杨甬英, 陆春华, 梁蛟, 等. 光学元件表面缺陷的显微散射暗场成像及数字化评价系统[J].光学学报, 2013, 42(9):1031-1038.
    [9] Cheng Xiaofeng, Xu Xu, Zhang Lin, et al. Defect testing of large aperture optics based on high resolution CCD camera[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2009, 21(11):1677-1680. (in Chinese)程晓锋, 徐旭, 张林, 等. 基于高分辨力CCD的大口径光学元件疵病检测[J]. 强激光与粒子束, 2009, 21(11):1677-1680.
    [10] Xian Tao, Zhengtao Zhang, Feng Zhang, et al. A novel and effective surface flaw inspection instrument for large-aperture optical elements[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2015, 64(9):2530-2540.
    [11] Xiao Bing, Yang Yongying, Gao Xin, et al. Mosaic algorithm for images of detects on surface of large fine optics[J]. Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2011, 45(2):375-381. (in Chinese)肖冰, 杨甬英, 高鑫, 等. 适于大口径精密光学表面疵病图像的拼接算法[J].浙江大学学报(工学版), 2011, 45(2):375-381.
  • [1] 沈正祥, 王旭, 余俊.  基于离散化路径与拼接的高精度光学检测方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(11): 20210144-1-20210144-10. doi: 10.3788/IRLA20210144
    [2] 胡春光, 李恩赐, 翟聪, 高晓晴, 陈雨露, 郭梦迪.  大视场微球透镜超分辨显微成像技术的研究进展 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210438-1-20210438-14. doi: 10.3788/IRLA20210438
    [3] 高琰, 肖小月, 李小虎, 朱洪, 唐琎, 郭璠.  非一致重叠率大批量航拍远红外图像拼接方法研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210611-1-20210611-12. doi: 10.3788/IRLA20210611
    [4] 李凌众, 王孝坤, 戚二辉, 彭利荣, 于鹏亮, 苏航, 刘忠凯, 王晶, 罗霄, 张学军, 蔡铭宣.  光学元件亚表面缺陷表征与检测技术研究现状分析(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220572-1-20220572-23. doi: 10.3788/IRLA20220572
    [5] 岳广, 孙文邦, 张星铭, 李铜哨.  航空面阵图像拼接的累积误差消除方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20200529-1-20200529-9. doi: 10.3788/IRLA20200529
    [6] 王翔, 张科鹏, 陈壮, 张彬, 陈坚, 赵建华.  光学镜面污染颗粒吸收特性的影响分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0414004-0414004-7. doi: 10.3788/IRLA202049.0414004
    [7] 黄聪, 游兴海, 张彬.  光学元件表面洁净度对其表面散射特性的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 120002-0120002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0120002
    [8] 李洪波, 胡炳樑, 余璐, 孔亮, 于涛, 高晓惠.  基于类对比度的CCD相关双采样自适应技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 320003-0320003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0320003
    [9] 桂辉, 徐晓婷, 李博.  安防监控中图像拼接的配光问题研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 826003-0826003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0826003
    [10] 蔡怀宇, 武晓宇, 卓励然, 黄战华, 王星宇.  结合边缘检测的快速SIFT图像拼接方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1126003-1126003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1126003
    [11] 游兴海, 胡小川, 彭家琪, 张彬.  元件缺陷对红外光学系统杂散辐射特性的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 120004-0120004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0120004
    [12] 万能, 达争尚, 李红光, 袁索超.  薄片DKDP晶体前后表面损伤识别技术研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 817001-0817001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0817001
    [13] 王雨曦, 亓洪兴, 马彦鹏, 葛明锋.  画幅扫描红外成像实时拼接中的光束法平差 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 104002-0104002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0104002
    [14] 曹强, 严文瑞, 姚杰, 谢长生.  一种超大容量自动光盘库的设计与实现 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 935003-0935003(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0935003
    [15] 曹岚, 邓若汉, 龚海梅.  红外探测器寿命试验自动化真空系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1712-1715.
    [16] 代福, 熊胜明.  高重复频率DPL 激光对光学薄膜元件损伤实验研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2074-2080.
    [17] 谢易辰, 陈健, 闫镔, 童莉, 曾磊, 崔明明.  三维特征点距离特征集合求交匹配算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2728-2732.
    [18] 杨磊, 曹剑中, 唐利孬, 高博, 王华, 郭惠楠.  全景图像自动拼接算法的优化设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 985-990.
    [19] 冯博, 刘炳国, 陈凤东, 刘国栋, 彭志涛, 元浩宇, 孙和义.  ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2519-2524.
    [20] 李亮, 顾国华, 钱惟贤, 陈钱, 任建乐.  基于特征点和泊松融合的红外序列图像拼接 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2584-2588.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  258
  • HTML全文浏览量:  27
  • PDF下载量:  78
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-10
  • 修回日期:  2017-12-28
  • 刊出日期:  2018-04-25

光学元件激光损伤在线检测装置

doi: 10.3788/IRLA201847.0417003
    作者简介:

    史亚莉(1982-),女,副研究员,博士,主要从事精密检测仪器与微装配方面的研究。Email:shiyali0825@126.com

基金项目:

国家自然科学基金(61473293,61503378)

  • 中图分类号: TH7;TP274

摘要: 设计并搭建了一套光学元件表面损伤检测装置,用于激光损伤实验中光学元件表面损伤的自动化在线检测。装置主要由自动变倍显微相机、高精度位移传感器、两维扫描轴、调焦轴、快速复位平台和系统控制器组成。两维扫描轴按照规划好的弓形路径对光学元件表面激光辐照区域进行扫描,调焦轴对位移传感器反馈的离焦量进行实时修正,显微相机采集子图像并进行保存。首先,分析影响图像拼接精度的主要误差源并通过图像矫正等方法进行补偿;然后,利用图像拼接技术将矫正后的子图像矩阵进行高精度无缝拼接,得到大面积高分辨率的光学元件表面损伤图像;最后,对损伤图像进行后处理得到损伤个数和损伤面积等信息。实验结果表明:装置在5 min内实现了光学元件表面15 mm15 mm区域的扫描拼接和检测,成像系统分辨率优于228 lp/mm,图像拼接误差小于2 pixel。

English Abstract

参考文献 (11)

目录

    /

    返回文章
    返回