CN208902611U - 基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。解决了等离子体闪光法对薄膜损伤识别装置的误判问题，技术方案是：用至少三个探测器分别获取空气和薄膜等离子体闪光信号及入射激光信号，以后者为基准，得到空气和薄膜等离子体闪光点燃时间，准确分辨出空气和薄膜等离子体闪光，消除误判。分别采集基准和闪光信号；获取基准和闪光信号起始时刻；以基准和闪光信号起始时刻之差作为闪光点燃时间；测量闪光点燃时间；比较并得出损伤识别判据。本实用新型能够准确进行薄膜损伤识别，并可针对任意薄膜进行测量，测量精度达0.1ns，装置结构简单，可靠性好。本实用新型应用于强激光作用下的光学薄膜损伤判别。

Description

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置

技术领域

本实用新型属于光学测试技术领域，主要涉及薄膜的损伤探测装置，具体是一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，用于高能激光作用下的薄膜损伤识别。

背景技术

薄膜的光学现象早在17世纪就为人们所注意，20世纪30年代以后，因为真空技术的发展给各种光学薄膜的制备提供了先决条件，时至今日，光学薄膜已得到很大发展，光学薄膜的生产已逐步走向系列化、程序化和专业化，但是，在光学薄膜的研究中还有不少问题有待进一步解决，光学薄膜现有的水平在不少工作中还不能满足要求，需要提高。在理论上，不但薄膜的生长机理需要搞清，而且薄膜的光学理论，特别是应用于极短波段的光学理论也有待进一步完善和改进。在工艺上，人们还缺乏有效的手段实现对薄膜淀积参量的精确控制，这样，薄膜的生长就具有一定程度的随机性，薄膜的光学常数、薄膜的厚度以及薄膜的性能也就具有一定程度的不稳定性和盲目性，这一切都限制了光学薄膜质量的提高。就光学薄膜本身来说，除了光学性能需要提高，吸收、散射等光损耗需要减少之外，它的机械强度、化学稳定性和物理性质都需要进一步改进。在激光系统中，光学薄膜的抗激光强度较低，这是光学薄膜研究中最重要的问题之一。

光学薄膜的抗激光作用能力的强弱常用光学薄膜激光损伤阈值(LIDT)大小来评价，光学薄膜的LIDT越大，其抗激光作用能力越强，而薄膜激光损伤阈值(LIDT)的测量与薄膜是否损伤的判定，二者是密不可分的，要准确测量薄膜激光损伤阈值(LIDT)，就必须准确地判断薄膜是否发生了损伤。因此，研究光学薄膜的抗激光作用能力，就必须研究激光薄膜损伤识别。目前判别薄膜损伤的方法各有优缺点：相衬显微镜法判定损伤具有直观准确的优点，但价格昂贵，比较费时，不能给出量值化的损伤结果；He-Ne光强散射法对薄膜中的杂质、缺陷以及工作环境很敏感，实验误差相对较大。光热偏转法较相衬显微镜观测法更加灵敏，但对测试环境的要求较高，且实验的搭建较复杂；声光法具有较高的测试灵敏度，但是噪声对其结果影响较大，容易产生误判现象。上述几种方法在激光薄膜损伤识别中受到了光学工作者的广泛关注，并且目前还正在进行着不断研究。它们分别用不同的原理来探测薄膜的激光损伤程度，各有优点，但也都存有不足。所以，激光诱导薄膜损伤识别研究是一项需要长期坚持的基础工作，只有损伤识别可靠，测量得到的LIDT的准确度才能提高。

传统等离子体闪光法判别薄膜损伤的原理示意图如图1所示。强激光依次经过衰减器、聚焦系统、分束器后聚焦于被测样品台处的薄膜附近，若激光能量超过薄膜被击穿所需的能量阈值，就会产生等离子体闪光，若有闪光发生，由探测元件采集闪光并将闪光信号转换为电信号传送给计算机，由此判断薄膜已经损伤。实际上，激光在传输过程中，当入射激光能量密度超过空气击穿阈值时，也会产生空气等离子体闪光，这种空气等离子体闪光将会对薄膜等离子体闪光造成干扰，导致探测元件无法分辨探测的信号是空气还是薄膜的等离子体闪光信号而发生薄膜损伤误判现象。这种误判现象最直接的影响结果就是导致薄膜激光损伤阈值(LIDT)的测量不准确，进而，不准确的LIDT值影响光学薄膜抗激光作用能力的评价。要准确进行薄膜损伤识别，得到准确的薄膜激光损伤阈值(LIDT)值，对光学薄膜抗激光作用能力进行正确评价，就必须消除这种误判现象。

光学薄膜技术已广泛用于光学和光电子技术领域，制造各种光学仪器。比如：高精度探测器，集成度非常高的计算机芯片，精准武器系统等。因为光学薄膜的厚度大多在纳米到微米数量级，所以薄膜材料，薄膜制备工艺，以及薄膜测试等环节的要求都非常高，对于薄膜测试环节来说，最重要的问题就是测试薄膜的抗激光能力，在用传统等离子体闪光法识别薄膜损伤时，即使空气和和薄膜产生的等离子体闪光点燃时刻相差为纳秒量级甚至更小，也会给薄膜的抗激光能力的测试带来错误的判断和计算结果，目前，无论是相衬显微镜法，He-Ne光强散射法，光热偏转法，声光法还是传统等离子体闪光法，都不能准确识别空气和薄膜的等离子闪光，空气和薄膜的等离子闪光的无法区分直接导致了传统等离子体闪光法识别薄膜损伤的频繁误判，随之影响光学薄膜抗激光作用能力的评价，因此，传统等离子体闪光法并未得到广泛应用。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对上述现有技术的不足，提出了一种能够准确进行薄膜损伤识别的基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。

本实用新型是一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，由激光器发出的强激光，沿激光出射方向依次经过滤光片、衰减器、聚焦系统到达样品台前的被测薄膜，激光经过聚焦系统聚焦于被测样品台处的薄膜附近，诱导薄膜被击穿而产生等离子体闪光，用探测器接收闪光，能量计实时读取分束器的反射光能量，计算机为操作控制台，其特征在于，所述探测器至少为三个，其中两个分别置于水平面上沿激光出射方向闪光信号的左右对称位置，左侧为薄膜等离子体闪光信号探测器，右侧为空气等离子体闪光信号探测器，另外一个入射激光信号探测器设置在聚焦系统的第一个透镜侧后方，入射激光信号探测器前加设有衰减片组，探测器采集入射激光和等离子体闪光信号并转换为电信号，以上探测器所得信号同步传输至信号接收装置。

本实用新型针对传统等离子体闪光法判别薄膜损伤装置存在的误判现象，在传统等离子体闪光法识别薄膜损伤装置基础上进行改进，提出了一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。

与现有技术相比，本实用新型的技术优势：

1、传统等离子体闪光法识别薄膜损伤时，因探测元件设置的原因，极易把空气和薄膜产生的等离子体闪光混淆而产生误判，强激光作用于薄膜表面时，空气等离子体闪光会伴随薄膜等离子体闪光产生，在现有的薄膜损伤判定方法中，都没有实现对两者的区分，一般空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光的点燃时间之差为纳秒量级，这对于高精度薄膜的损伤判定来说，是不容忽视的。本实用新型利用了不同的探测器，针对性的获取空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光信号，通过比较纳秒量级的空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光的点燃时间，对空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光进行了准确分辨，使薄膜损伤识别更准确。

2、传统的等离子体闪光法，是根据探测器是否接收到来自薄膜样片周围发射的闪光信号，实现对薄膜是否发生损伤进行评判的，这样的评判方法极易把空气与薄膜的等离子体闪光混淆而发生误判。本实用新型使用三个光电探测器分别采集入射激光信号、空气和薄膜等离子体闪光信号，其中两个分别置于水平面上沿激光出射方向闪光信号的左右对称位置，左侧为薄膜等离子体闪光信号光电探测器，右侧为空气等离子体闪光信号光电探测器，另外一个入射激光信号光电探测器设置在聚焦透镜侧方，所有光电探测器采集的信号转换为电信号后同步传输至示波器，以入射激光信号为基准信号，其与空气和薄膜等离子体闪光信号的起始时刻之差，分别为空气和薄膜等离子体闪光点燃时间，对空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光进行了准确分辨。本实用新型可针对任意薄膜，测量空气离子体闪光点燃时间和薄膜等离子体闪光点燃时间，测量精度都可达0.1ns。

3、本实用新型在传统等离子体闪光法判别薄膜损伤装置基础上进行改进，本实用新型的综合性表现就在于光、机、电和算等多门专业相关知识的综合运用、测量技术和控制技术的综合运用以及硬件和软件联合设计的综合运用。本实用新型的创新性在于利用三个高速自由空间光电探测器取代传统装置中的一个普通光电探测器，消除了传统装置的误判现象，准确识别了薄膜是否损伤，为得到准确薄膜LIDT值提供了保障。改进激光诱导薄膜损伤识别装置，发展了新的诊断技术，保证了实验结果和数据的可靠性、准确性，保证了LIDT值的准确性。实验装置结构简单，使用的光电探测器所需的科研投入少。

附图说明

图1为传统装置原理示意图；

图2为本实用新型的装置原理示意图；

图3为本实用新型技术路线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型详细说明。

实施例1

薄膜技术是现代科学技术研究的一个前沿领域，广泛应用于高精度探测器，集成度非常高的计算机芯片，精准武器系统等。例如在高能强激光系统中有许多光学薄膜元件，对于这些光学薄膜元件，不仅要求表面沉积光学薄膜以改善光线传输质量，而且要求其有较强的抗激光作用能力。因此在这个领域有两个现实问题需要解决：一是激光薄膜如何制备；二是对于制备的薄膜，在强激光作用下是否发生损伤，损伤如何识别，其抗激光作用能力如何评判。而光学薄膜的抗激光作用能力常用激光损伤阈值(LIDT)来评价，它是指光学薄膜发生临界损伤时的入射激光束的能量密度。光学薄膜的LIDT越大，其抗激光损伤能力越好。

现有技术中这种误判现象最直接的影响结果就是导致薄膜激光损伤阈值(LIDT)的测量不准确，不准确的LIDT值直接影响了光学薄膜产品和质量和应用，当然也影响到光学薄膜抗激光作用能力的评价。

为此，本实用新型在传统等离子体闪光法判别薄膜损伤装置基础上，经过研究与创新提出一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。首先，现有的传统等离子体闪光法判别薄膜损伤的原理示意图参见图1，图1中，Nd:YAG激光器发出的强激光经过滤光片、衰减器后，由聚焦系统聚焦于被测样品台处的薄膜附近诱导其击穿而发生等离子体闪光，能量计实时读取分束器的反射光能量，计算机为操作控制台。唯一的探测元件用于探测闪光信号，若有闪光发生，其将闪光信号转换为电信号传送给计算机，由此判断薄膜是否损伤。实际上，激光在传输过程中，当入射激光能量密度超过空气击穿阈值时，还会产生空气等离子体闪光，其将会对薄膜等离子体闪光造成干扰，导致探测元件无法分辨探测的信号是空气还是薄膜的等离子体闪光信号而发生薄膜损伤误判现象。这种误判问题长期以来未得到解决，即使有两种闪光也被作为了一种闪光来对待。

参见图3，为了消除误判，可分别测量空气和薄膜等离子体闪光的点燃时间(t_b和t_m)，在时间上对两者进行分辨，使薄膜损伤识别更准确。针对上述问题，本实用新型专门设计一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，沿激光出射方向，具体包括有激光器1、滤光片2、衰减器3、聚焦系统4、分束器5、被测样品台7，能量计6与分束器5相连，聚焦系统4由至少两个聚焦透镜组成，探测器9位于聚焦系统4第一个透镜的侧后方，在闪光两侧均安装有闪光探测器，计算机8接收系统中的所有信号，实现对整个装置的控制。

由激光器1发出的强激光经过滤光片2、衰减器3后，并由聚焦系统4聚焦于被测样品台7处的薄膜附近诱导薄膜被击穿而产生等离子体闪光，能量计6实时读取分束器5的反射光能量，计算机8为操作控制台。探测器采集等离子体闪光信号并转换为电信号，参见图2，本实用新型的探测器至少为三个，本例中，探测器为三个，其中两个分别置于水平面上沿激光出射方向闪光信号的左右对称位置，左侧为薄膜等离子体闪光信号探测器13，右侧为空气等离子体闪光信号探测器10，另外一个入射激光信号探测器9设置在聚焦系统的第一个透镜侧后方，以水平面上沿激光行进方向为前，入射激光信号探测器9前加设有衰减片组，探测器13采集薄膜等离子体闪光信号，探测器10采集空气等离子体闪光信号，探测器9采集入射激光信号，采集的所有信号转换为电信号，以上三个探测器所得信号同步传输至信号接收装置。本例中信号接收装置为示波器，由示波器12同步显示所有信号波形。本实用新型利用三个高速自由空间光电探测器取代传统装置中的一个普通光电探测器，消除了传统装置的误判现象，准确识别了薄膜是否损伤，为得到准确薄膜LIDT值提供了保障。

传统等离子体闪光法识别薄膜损伤时，因探测元件设置的原因，极易把空气和薄膜产生的等离子体闪光混淆而产生误判，强激光作用于薄膜表面时，空气等离子体闪光会伴随薄膜等离子体闪光产生，在现有的薄膜损伤判定方法中，都没有实现对两者的区分，一般空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光的点燃时间之差为纳秒量级，这对于高精度薄膜的损伤判定来说，是不容忽视的。本实用新型利用了不同的探测器，针对性的获取空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光信号，通过比较纳秒量级的空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光的点燃时间，对空气等离子体闪光和薄膜等离子体闪光进行了准确分辨，使薄膜损伤识别更准确。本实用新型是在传统装置上进行改进的，改进激光诱导薄膜损伤识别装置，发展了新的诊断技术，保证了实验结果和数据的可靠性、准确性，保证了LIDT值的准确性。

本实用新型结构简单，可针对任意薄膜进行测量，使用的光电探测器所需的科研投入少，且测量精度可达0.1ns。

实施例2

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置同实施例1。本实用新型的光电探测器至少为三个，这是最基本的设置，根据需要，也可以在闪光附近加设光电探测器，比如四个或更多，或为提高精度，或因为入射光源的调整而调整。

采集入射激光信号的光电探测器工作波段要求为800-1700nm，上升时间小于70ps；采集空气等离体子闪光信号的光电探测器即空气等离子体闪光信号探测器工作波段要求为400-1100nm，上升时间小于150ps；采集薄膜等离体子闪光信号的光电探测器即薄膜等离子体闪光信号探测器工作波段要求为150-550nm，上升时间小于5ns。本实用新型用不同的探测器采集基准信号和闪光信号；获取基准信号和闪光信号起始时刻；得到等离子体闪光点燃时间，波段选择针对性强，上升时间完全能满足信号采集要求，保证了测试精度。本实用新型基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置的综合性表现就在于光、机、电和算等多门专业相关知识的综合运用、测量技术和控制技术的综合运用以及硬件和软件联合设计的综合运用。

实施例3

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置同实施例1-2。

接收信号装置采用的示波器，示波器至少需要三通道，采样率不少于10G sample/s，带宽不小于300MHz，存储深度不小于20M sample。接收信号装置只要能满足同时接收三路信号并显示，每个采样点之间的时间间隔不超过0.1ns均可，信号接收装置的采样精度越高，实验测试结果误差越小，精度越高。

实施例4

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置同实施例1-3，本实用新型中衰减片组，或为两片组合或为两片以上组合，衰减片组的透过率为10％以内。本例中衰减片组由两个滤光片组合构成，形成的衰减片组的透过率为4％。两个滤光片的透过率分别为20％和20％。

因为入射激光能量很大，为了有效保护入射激光探测器避免其被强激光损坏，入射激光信号探测器前加设了衰减片组。

实施例5

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置同实施例1-4。本实用新型中，为了确保信号的同步传输以及信号的准确度，连接各探测器与信号接收装置的同轴电缆型号尺寸公差长度必须完全一致，本例中，采用的同轴电缆是SMA公头到BNC公头，48英寸，保证同步传输。

本例中衰减片组由透过率分别为20％和40％的滤光片组成，衰减片组的透过率为8％。

下面给出更加具体的例子，对本实用新型进一步说明。

实施例6

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置同实施例1-5。

本实用新型在传统等离子体闪光法判别薄膜损伤装置基础上进行改进，本实用新型的原理示意图如图2所示。Nd:YAG激光器1发出的强激光经过滤光片2、衰减器3后，由聚焦系统4聚焦于被测样品台7处的薄膜附近诱导薄膜和薄膜表面空气击穿而发生等离子体闪光，能量计6实时读取分束器5的反射光能量，计算机8为操作控制台。探测器9为THORLABS生产的高速自由空间光电探测器DET08CL/M，探测器10为THORLABS生产的高速自由空间光电探测器DET025AL/M，探测器13为THORLABS生产的高速自由空间光电探测器DET25K/M，它们分别采集入射激光、空气和薄膜等离子体闪光信号并转换为电信号，采集到的三路电信号通过THORLABS生产的完全相同的SMA同轴电缆，由罗德与施瓦茨公司生产的RT01014四通道示波器12输出显示，得到信号电压随时间变化的曲线。采用Oringin软件对入射激光信号、空气和薄膜等离子体闪光信号数据进行处理，分别得到了作为基准信号的入射激光信号、空气等离子体闪光信号和薄膜等离子体闪光信号的起始时刻。入射激光信号起始时刻为入射激光到达焦点的时刻，以入射激光信号为基准，采集的空气等离子体闪光信号与入射激光信号在起始时刻上的差值为空气等离子体闪光点燃时间t_b实测值，薄膜等离子体闪光信号与入射激光信号在起始时刻上的差值为薄膜等离子体闪光点燃时间t_m实测值，利用实测值，做出结论判断：

首先判断空气等离子体闪光点燃时间t_b和薄膜等离子体闪光点燃时间t_m是否相等。当t_b＝t_m时，说明空气和薄膜等离体子闪光同时产生，此现象发生几率很小；当t_b≠t_m时，空气和薄膜等离体子闪光未同时产生，可准确区分。

再次判断两个闪光信号中哪一个作为判别薄膜损伤信号，当t_b＜t_m时，空气等离子体闪光先于薄膜等离子闪光发生，判定后产生的闪光信号为判别薄膜损伤信号；当t_b＞t_m时，薄膜等离子体闪光先于空气等离子闪光发生，以先产生的闪光信号为判别薄膜损伤信号。本实用新型以闪光信号的点燃时间为切入点，得到判别薄膜损伤信号，将该判别薄膜损伤信号送入计算机参与薄膜的损伤识别，获得准确的薄膜损伤数据。

由于入射激光能量很大，为了保护探测器9，在其前放置衰减片组11，本例中衰减片组由透过率分别为20％和30％的滤光片组成，衰减片组的透过率为6％。

下面通过实验及其结果对本实用新型的技术效果再作说明。

实施例7

基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置同实施例1-6。

本例中，高功率Nd:YAG固体激光器的激光输出波长为1064nm，输出能量为5mJ-235mJ可调，聚焦光斑半径为0.015cm，脉冲宽度10ns。参见图2，样品台7上的实验样品为光学厚度为λ4的单层Al₂O₃薄膜(中心波长为1064nm)，基底材料是直径Φ30mm，厚度2mm的K9玻璃。为了保证激光器输出能量的稳定性，实验中激光器的输入电压保持不变。

表1为10组相近入射激光能量作用下空气等离子体闪光点燃时间t_b和薄膜等离子体闪光点燃时间t_m的实验数据，本例中，示波器12用1μs采样时间得到三路采集信号，分别记录每路信号从无到有的时刻，即CH1、CH2和CH3，它们分别表示入射激光信号、空气和薄膜等离子闪光信号的开始时刻，即起始时刻，则空气等离子体闪光点燃时间t_b为CH2和CH1差值，薄膜等离子体闪光点燃时间t_m为CH3和CH1差值。把10组实验数据平均处理后得到，在入射激光作用

表1t_b和t_m实验数据

强激光能量为82.4mJ时，空气等离子体闪光点燃时间t_b平均值约为2.7ns，薄膜等离子体闪光点燃时间t_m平均值约为7.8ns。表1给出了空气等离子体闪光点燃时间t_b和薄膜等离子体闪光点燃时间t_m实验数据。

结果验证

用实验测试的空气等离子体闪光点燃时间t_b和薄膜等离子体闪光点燃时间t_m实测值，列表可得两者的关系，如表2所示。

表2实验测试t_b和t_m比较

由表2测试数据结果得到t_b＜t_m的结论，说明当强激光作用于单层Al₂O₃薄膜表面时，空气等离子体闪光先于薄膜等离子体闪光发生，在时间上明确分辨了空气和薄膜等离子体闪光时刻，判定后产生的闪光信号为判别薄膜损伤信号，将该判别薄膜损伤信号送入计算机参与薄膜的损伤识别，获得准确的薄膜损伤数据，本实用新型消除了在用传统等离子体闪光法判别薄膜损伤时造成的误判。

本实用新型能得到高精度的闪光点燃时间，还能对闪光点燃时间进行区分。本实用新型对强激光作用下空气被击穿的机理进行了研究，根据薄膜被击穿时薄膜与激光的相互作用原理，不必区分薄膜的材料，厚度及制备工艺，可针对任意薄膜的等离子体闪光点燃时间进行分辨，点燃时间的测量精度可达0.1ns。针对在强激光作用下光学薄膜是否发生损伤，损伤如何识别这一现实问题，通过本实用新型的技术方案提高了测量LIDT的不确定度，得到了一种能够准确识别薄膜损伤的基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。实验证明了本实用新型能够准确进行薄膜损伤识别，实验装置结构简单，空气和薄膜等离子体闪光点燃时间测量精度高，可靠性好。

简而言之，本实用新型公开的基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。其技术方案是：用不同的探测器采集基准信号和闪光信号；获取基准信号和闪光信号起始时刻；得到空气和薄膜等离子体闪光点燃时间，准确分辨出空气和薄膜等离子体闪光，消除误判，完成空气和薄膜等离子体闪光的分辨，当t_b＜t_m时，空气等离子体闪光先于薄膜等离子闪光发生，以后面闪光信号为判别薄膜损伤信号；当t_b＞t_m时，薄膜等离子体闪光先于空气等离子闪光发生，以前面闪光信号为判别薄膜损伤信号。本实用新型采用至少三个探测器获取空气和薄膜等离子体闪光信号以及入射激光信号，以后者为基准，得到空气和薄膜等离子体闪光点燃时间，以此在时间上分辨出空气和薄膜等离子体闪光，得到判别薄膜损伤的信号，从而消除原有装置的误判现象，得到一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置。本实用新型的主要优点有：能够准确进行薄膜损伤识别，并可针对任意薄膜进行测量，测量精度达0.1ns，装置结构简单，可靠性好。本实用新型主要应用于强激光作用下的光学薄膜的损伤判别。

Claims (4)

1.一种基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，由激光器发出的强激光，沿激光出射方向依次经过滤光片、衰减器、聚焦系统到达样品台前的被测薄膜，激光经过聚焦系统聚焦于被测样品台处的薄膜附近，诱导薄膜被击穿而产生等离子体闪光，用探测器接收闪光，能量计实时读取分束器的反射光能量，计算机为操作控制台，其特征在于，所述探测器至少为三个，其中两个分别置于水平面上沿激光出射方向闪光信号的左右对称位置，左侧为薄膜等离子体闪光信号探测器，右侧为空气等离子体闪光信号探测器，另外一个入射激光信号探测器设置在聚焦系统的第一个透镜侧后方，入射激光信号探测器前加设有衰减片组，探测器采集入射激光和等离子体闪光信号并转换为电信号，以上探测器所得信号同步传输至信号接收装置。

2.根据权利要求1所述的基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，其特征在于，采集入射激光信号的光电探测器工作波段要求为800-1700nm，上升时间小于70ps；采集空气等离体子闪光信号的光电探测器工作波段要求为400-1100nm，上升时间小于150ps；采集薄膜等离体子闪光信号的光电探测器工作波段要求为150-550nm，上升时间小于5ns。

3.根据权利要求1所述的基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，其特征在于，接收信号装置至少需要三通道，采样率不少于10G sample/s，带宽不小于300MHz，存储深度不小于20M sample。

4.根据权利要求1所述的基于等离子体点燃时间的薄膜损伤判别装置，其特征在于，所述入射激光信号探测器前加设的衰减片组，为两片或两片以上组合，衰减片组的透过率为10％以内。