三倍頻激光下金屬顆粒對(duì)熔石英元件損傷閾值影響的研究.pdf

1、在高功率固體激光驅(qū)動(dòng)器中，光學(xué)元件的負(fù)載能力成為限制激光器高通量輸出的瓶頸。金屬顆粒作為元件表面污染物的一種，很早就受到關(guān)注，它會(huì)大大降低元件的損傷閾值和使用壽命。因此，研究光學(xué)元件表面金屬顆粒污染物誘導(dǎo)損傷規(guī)律對(duì)提高光學(xué)元件的抗損傷能力、延長(zhǎng)元件的使用壽命具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文主要通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法研究金屬顆粒對(duì)熔石英元件損傷閾值的影響，并對(duì)損傷過(guò)程中的熱吸收過(guò)程的溫度變化以及電磁場(chǎng)分布進(jìn)行了模擬計(jì)算。本論文研究主要有

2、以下幾個(gè)方面:
　　(1)對(duì)幾種不同的熔石英元件的損傷閾值進(jìn)行了測(cè)量，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異，總結(jié)了影響損傷閾值的一些因素。測(cè)量平臺(tái)是中科院上海光機(jī)所薄膜中心的標(biāo)準(zhǔn)損傷測(cè)試平臺(tái)，對(duì)國(guó)際ISO11254損傷測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)加深了認(rèn)識(shí)，解決了在損傷過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題。
　　(2)對(duì)被金屬顆粒污染的熔石英元件損傷閾值進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)熔石英元件被金屬顆粒污染后損傷閾值會(huì)大大降低(1/5～1/3)，通過(guò)觀察損傷圖像與未污染熔石英元

3、件的損傷圖像的區(qū)別，可以推測(cè)損傷發(fā)生的過(guò)程。通過(guò)統(tǒng)計(jì)大量金屬顆粒是否產(chǎn)生了損傷，可以認(rèn)識(shí)到損傷產(chǎn)生的概率性;從損傷的幾率模型出發(fā)，分析了損傷測(cè)量過(guò)程中光斑的口徑效應(yīng)及對(duì)損傷結(jié)果產(chǎn)生的影響。
　　(3)除了對(duì)熔石英材料的損傷閾值測(cè)量之外，還對(duì)一些金屬材料的損傷閾值進(jìn)行了測(cè)量。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，與熔石英元件相比金屬的損傷閾值很低;激光輻照到金屬表面很容易產(chǎn)生金屬顆粒，因此合理的光路排布防止激光輻照到金屬表面是十分重要的;比較了不同