三倍頻激光下金屬顆粒對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)動器中，光學元件的負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，很早就受到關注，它會大大降低元件的損傷閾值和使用壽命。因此，研究光學元件表面金屬顆粒污染物誘導損傷規(guī)律對提高光學元件的抗損傷能力、延長元件的使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文主要通過對比實驗的方法研究金屬顆粒對熔石英元件損傷閾值的影響，并對損傷過程中的熱吸收過程的溫度變化以及電磁場分布進行了模擬計算。本論文研究主要有

2、以下幾個方面:
　　(1)對幾種不同的熔石英元件的損傷閾值進行了測量，通過分析實驗結(jié)果、實驗現(xiàn)象的差異，總結(jié)了影響損傷閾值的一些因素。測量平臺是中科院上海光機所薄膜中心的標準損傷測試平臺，對國際ISO11254損傷測試標準加深了認識，解決了在損傷過程中遇到的一些問題。
　　(2)對被金屬顆粒污染的熔石英元件損傷閾值進行了測量，發(fā)現(xiàn)熔石英元件被金屬顆粒污染后損傷閾值會大大降低(1/5～1/3)，通過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，可以推測損傷發(fā)生的過程。通過統(tǒng)計大量金屬顆粒是否產(chǎn)生了損傷，可以認識到損傷產(chǎn)生的概率性;從損傷的幾率模型出發(fā)，分析了損傷測量過程中光斑的口徑效應及對損傷結(jié)果產(chǎn)生的影響。
　　(3)除了對熔石英材料的損傷閾值測量之外，還對一些金屬材料的損傷閾值進行了測量。從實驗結(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