熔石英光學(xué)元件表面微區(qū)離子束修飾技術(shù)研究.pdf

1、在高功率固體激光裝置中，熔石英光學(xué)元件有著大量的應(yīng)用。為了提升熔石英的透光性，往往會在熔石英表面鍍制增透膜，但這些光學(xué)膜層容易受到激光損傷和環(huán)境污染。此外，在利用CO2激光器修復(fù)熔石英表面大尺寸缺陷過程中，因使用的激光功率較大，修復(fù)坑周圍會形成燒蝕碎片和凸起圓環(huán)。如果不及時去除這些存在較大安全隱患的光學(xué)膜層、燒蝕碎片和凸起圓環(huán)，在強激光輻照下很容易誘發(fā)新的損傷和加速損傷增長，從而極大地降低了元件的損傷閾值。因此，如何提高熔石英元件的激光

2、損傷閾值，成為了目前高功率固體激光器的一個研究熱點。
　　本文利用離子束刻蝕技術(shù)去除熔石英表面的三倍頻膜層以及熔石英元件修復(fù)區(qū)周圍的燒蝕碎片和凸起圓環(huán)，對熔石英元件表面進行微區(qū)修飾，以提高熔石英光學(xué)元件的損傷閾值。工作內(nèi)容主要有以下幾個方面：
　　(1)從物理刻蝕機制的角度分析離子束刻蝕的基本原理，掌握了離子束刻蝕的物理過程，對離子束刻蝕效果起主要作用的因素包括離子束束壓、離子束入射角度、離子束流密度以及離子的原子序數(shù)。

3、r>　　(2)利用TRIM軟件仿真了Ar+離子束刻蝕熔石英表面的物理過程，分別獲得了離子束壓、離子束入射角度、離子束流密度與離子束刻蝕速率、刻蝕深度、損傷大小之間的變化規(guī)律。
　　(3)探究了K9玻璃表面SiO2膜去除實驗的離子束刻蝕去除規(guī)律，所得實驗結(jié)果與TRIM仿真結(jié)果有一定的偏差，但總體變化規(guī)律相一致。
　　(4)以TRIM仿真結(jié)論和K9玻璃表面SiO2膜去除實驗為指導(dǎo)，完成了利用離子束去除熔石英表面三倍頻膜層的實驗，