【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学元件维护，特别是涉及一种光学元件洁净处理装置及方法。
技术介绍
1、大口径光学元件因其高精度和大尺寸的特性，在多个高端
中发挥着至关重要的作用。高能和高功率激光装置内部包含数量较多的大口径光学元件，承载着高能和高功率激光装置的高能量和高功率的极限输出。光学元件的损伤中，颗粒污染物是一个重要的影响因素，颗粒污染物可能来源于光学元件的加工过程中，或者是由于光学元件在高功率激光系统中的使用，导致金属颗粒等污染物附着在元件表面。颗粒污染物会改变光场强度分布，导致光场能量被颗粒吸收，颗粒吸收激光后瞬间升温，可能发生爆炸产生高温高压，对元件表面造成热烧蚀等损伤。
2、因此，如何改变现有技术中，颗粒污染物导致光学元件损伤，以致影响高能和高功率激光装置运行的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种光学元件洁净处理装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，对光学元件损伤颗粒进行在线去除，处理效率高，有利于提升高能和高功率激光装置运行的稳定性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种光学元件洁净处理装置，包括：
4、激光约束单元，所述激光约束单元包括激光系统和光束整形系统，所述激光系统能够发出激光束，所述激光束整形系统用于将所述激光系统发出的激光束整形为高斯光束，由所述激光束整形系统出射的光束位于光学元件的出光一侧，且平行于所述光学元件的出光面；>
5、静电吸附单元，所述静电吸附单元设置于所述光学元件的出光侧，且沿所述激光约束单元的光束出射方向，所述静电吸附单元位于所述光学元件的后方，所述静电吸附单元能够吸附所述光学元件表面的损伤颗粒。
6、优选地，所述激光系统采用输出能量为300mj的nd：yag激光器，波长为1064nm，脉宽为10ns，频率为1～10hz。
7、优选地，所述光束整形系统包括沿激光束出射方向依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜靠近所述激光系统设置，所述第一透镜的直径为20mm，所述第二透镜的直径为50mm，所述第一透镜和所述第二透镜用于所述激光系统发出的激光束的整形、扩束。
8、优选地，所述静电吸附单元包括电极和设置于所述电极上的驻极体薄膜，所述电极能够与外部电源相连，以使所述驻极体薄膜产生静电吸附力；所述驻极体薄膜位于所述电极靠近所述激光约束单元的一侧。
9、优选地，所述电极的静电压为300v。
10、优选地，所述静电吸附单元与所述激光约束单元的光束出射方向之间的角度为30°。
11、优选地，所述的光学元件洁净处理装置，还包括控制单元，所述激光约束单元以及所述静电吸附单元均与所述控制单元通信连接。
12、本专利技术还提供一种光学元件洁净处理方法，利用上述的光学元件洁净处理装置，包括如下步骤：
13、步骤一、所述激光系统发出平行于所述光学元件的出光面的激光束，利用所述光束整形系统将所述激光系统发出的激光束整形为高斯光束，以形成高斯光场，使所述静电吸附单元产生的电场覆盖高斯光场；
14、步骤二、控制所述激光约束单元以及所述静电吸附单元的启动时间，与所述光学元件通光时间同步，以使损伤喷溅离子的飞行路径经过高斯光场和所述静电吸附单元产生的电场，利用高斯光场控制粒子向所述静电吸附单元移动，粒子被所述静电吸附单元吸附，去除损伤颗粒。
15、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的光学元件洁净处理装置，包括激光约束单元和静电吸附单元，激光约束单元包括激光系统和光束整形系统，激光系统能够发出激光束，激光束整形系统用于将激光系统发出的激光束整形为高斯光束，由激光束整形系统出射的光束位于光学元件的出光一侧，且平行于光学元件的出光面；静电吸附单元设置于光学元件的出光侧，且沿激光约束单元的光束出射方向，静电吸附单元位于光学元件的后方，静电吸附单元能够吸附光学元件表面的损伤颗粒。
16、与此同时，本专利技术还提供一种光学元件洁净处理方法，利用上述的光学元件洁净处理装置，激光系统发出平行于光学元件的出光面的激光束，利用光束整形系统将激光系统发出的激光束整形为高斯光束，以形成高斯光场，使静电吸附单元产生的电场覆盖高斯光场；控制激光约束单元以及静电吸附单元的启动时间，与光学元件通光时间同步，以使损伤喷溅离子的飞行路径经过高斯光场和静电吸附单元产生的电场，利用高斯光场控制粒子向静电吸附单元移动，粒子被静电吸附单元吸附，去除损伤颗粒。
17、本专利技术利用高斯光场对喷溅离子的约束力，将喷溅离子限制在高斯光场中，通过调节高斯光场的能量控制粒子向静电吸附单元移动，静电吸附单元将粒子吸附，达到去除损伤颗粒的目的。本专利技术实现了对光学元件损伤颗粒进行在线去除，处理效率较高，采用非接触无损处理方法，无二次污染产生。
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1.一种光学元件洁净处理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述激光系统采用输出能量为300mJ的Nd：YAG激光器，波长为1064nm，脉宽为10ns，频率为1～10Hz。
3.根据权利要求1所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述光束整形系统包括沿激光束出射方向依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜靠近所述激光系统设置，所述第一透镜的直径为20mm，所述第二透镜的直径为50mm，所述第一透镜和所述第二透镜用于所述激光系统发出的激光束的整形、扩束。
4.根据权利要求1所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述静电吸附单元包括电极和设置于所述电极上的驻极体薄膜，所述电极能够与外部电源相连，以使所述驻极体薄膜产生静电吸附力；所述驻极体薄膜位于所述电极靠近所述激光约束单元的一侧。
5.根据权利要求4所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述电极的静电压为300V。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述静电吸附单元与所述激光约束单元
7.根据权利要求1-5任一项所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：还包括控制单元，所述激光约束单元以及所述静电吸附单元均与所述控制单元通信连接。
8.一种光学元件洁净处理方法，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的光学元件洁净处理装置，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光学元件洁净处理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述激光系统采用输出能量为300mj的nd：yag激光器，波长为1064nm，脉宽为10ns，频率为1～10hz。
3.根据权利要求1所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述光束整形系统包括沿激光束出射方向依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜靠近所述激光系统设置，所述第一透镜的直径为20mm，所述第二透镜的直径为50mm，所述第一透镜和所述第二透镜用于所述激光系统发出的激光束的整形、扩束。
4.根据权利要求1所述的光学元件洁净处理装置，其特征在于：所述静电吸附单元包括电极和设置于所述电极上的驻极体...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗心向，朱启华，蒋晓东，向思衡，蒋一岚，周国瑞，牛龙飞，尤辉，邹睿，马志强，姚彩珍，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：
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