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中国激光 2016年第6期43卷 110-118页

作者：周丽姜有恩韦辉范薇李学春中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

针对三倍频光学元件后表面的损伤修复形貌,分别采用时域有限差分法(FDTD)和瑞利-索末菲(R-S)衍射积分法,来模拟不同形貌下元件修复区域内以及其后续的光场分布。结果表明,当修复坑截面轮廓线端点切线与光束传播方向夹角大于70°时,元件... 详细信息

针对三倍频光学元件后表面的损伤修复形貌,分别采用时域有限差分法(FDTD)和瑞利-索末菲(R-S)衍射积分法,来模拟不同形貌下元件修复区域内以及其后续的光场分布。结果表明,当修复坑截面轮廓线端点切线与光束传播方向夹角大于70°时,元件内部光强极大值小于1.66,修复效果优于其他角度。夹角为70°、宽200μm的抛物面型、圆锥型和圆台型凹坑的后续光强极大值小于1.46。但是当修复坑宽度较大如达到1mm时,圆台型凹坑的后续光强极大值高达9.31,且作用区间长。因此,考虑实际激光修复工艺的难度,夹角大于70°的圆锥型凹坑是石英元件后表面损伤修复的首选形貌。

关键词：激光技术激光损伤修复时域有限差分法瑞利索末菲衍射积分

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激光元件小尺寸损伤的性能修复研究

激光元件小尺寸损伤的性能修复研究

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作者：薛鹏成西安工业大学

学位级别：硕士

激光元件在大功率激光系统中往往会受到强激光辐照而发生损伤,提升激光元件的负载能力,保证大功率激光系统正常运行具有重要的意义。对激光元件表面小尺寸损伤进行修复、抑制损伤增长和提高激光元件的抗激光损伤性能是两种提升激光元件... 详细信息

激光元件在大功率激光系统中往往会受到强激光辐照而发生损伤,提升激光元件的负载能力,保证大功率激光系统正常运行具有重要的意义。对激光元件表面小尺寸损伤进行修复、抑制损伤增长和提高激光元件的抗激光损伤性能是两种提升激光元件使用寿命的主要方法。课题主要研究内容及结论如下:1.研究了强激光辐照熔石英元件时,热效应产生的驱动应力使损伤点附近的材料发生熔融流动实现愈合损伤点。应用熔石英内部的温度场分布公式,仿真分析高斯脉冲激光脉宽与光斑直径一定时,激光单次辐照修复熔石英的临界能量以及在临界能量范围内所能达到的熔融深度。2.以小尺寸损伤修复理论为基础,设计了熔石英表面小尺寸损伤的修复实验。针对横向尺寸小于25μm,纵向深度小于5μm的损伤点进行了激光辐照修复实验以及引入HF辅助的激光辐照修复实验。结果表明:引入HF辅助处理后,选用50mJ能量辐照损伤点修复效果最好,损伤点纵向深度从4.93μm降低到1.17μm;修复点的激光损伤阈值可恢复到未发生损伤的熔石英基底的88%以上,甚至超过未损伤的熔石英基底激光损伤阈值;同时修复前后熔石英的光透过率没有明显的变化。3.采用激光预处理、离子束后处理和HF化学处理三种技术对激光元件分别进行预处理,可提升激光元件的抗激光损伤性能。对HfO薄膜进行激光预处理实验,其激光损伤阈值最高可以提升28.4%(@1064nm)和33.7%(@532nm),同时光透过率没有明显变化;对HfO薄膜进行离子束后处理实验,其激光损伤阈值最高可以提升20.18%,同时光透过率没有明显变化;对熔石英基底进行HF化学处理实验。结果表明:熔石英基底的激光损伤阈值随着处理时间的进行先增大后减小,最高可以提升38%,同时透过率没有明显变化。

关键词：熔石英 HfO2薄膜激光损伤修复激光损伤阈值

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利用CO_2激光修复熔石英光学元件损伤的残余应力控制

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科技创新导报 2017年第35期14卷 58-59页

作者：王海军栾晓雨中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

CO_2激光修复技术是修复熔石英光学元件激光损伤的主要方法,但是在修复过程中可能出现烧蚀、气泡、残余应力、调制等问题,尤其是残余应力问题,如果不加以控制极易导致光学元件再损伤和局部开裂。本文主要研究了在利用CO_2激光修复熔石... 详细信息

CO_2激光修复技术是修复熔石英光学元件激光损伤的主要方法,但是在修复过程中可能出现烧蚀、气泡、残余应力、调制等问题,尤其是残余应力问题,如果不加以控制极易导致光学元件再损伤和局部开裂。本文主要研究了在利用CO_2激光修复熔石英光学元件的激光诱导损伤过程中的残余应力控制。通过塞纳蒙(Senarmont)应力检测法,测量应力双折射产生的光程差随激光退火时间的变化关系,发展了一种临界损伤尺寸开裂法精确测量激光退火后的残余应力,有效控制了产生的残余应力,提升了熔石英光学元件损伤点的抗损伤能力。

关键词：激光损伤修复残余应力塞纳蒙(Senarmont)应力检测法熔石英

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