在慣性約束核聚變（Inertial Confined Fusion ICF）系統(tǒng)中,光束采樣光柵（Beam Sampling Grating BSG）是其終端光學系統(tǒng)中重要的一種光學元件。作用是從三倍頻主光路中取出極小部分作為采樣光束,對入射光的能量、功率、空間分布及波長畸變等進行診斷。采樣效率均勻性和激光損傷閾值（Laser-induced damage threshold LIDT）是評價BSG性能的兩個至關重要的參數。采樣效率均勻性直接關系到對入射光能量響應的特點。均勻性越好,測量相對誤差越小,采樣準確性越好。激光損傷閾值代表其抗激光損傷的能力,決定了其在強激光環(huán)境中的使用壽命。BSG指標要求是采樣效率均勻性RMS≤5%,激光損傷閾值達到14J/cm2。目前國內采用全息離子束刻蝕方法制作的BSG,由于技術條件限制,均勻性不能滿足要求,同時光柵制作過程中引入的污染物也導致了BSG抗激光損傷能力的下降。為提高大尺寸BSG的效率均勻性和激光損傷閾值的特性,本論文的主要研究工作包括： 1、將熔石英的拋光技術用于大尺寸BSG,初步解決了提高BSG采樣效率均勻性的關鍵技術。通過拋光的... 

【文章頁數】：124 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光束采樣光柵
        1.2.1 光束采樣光柵的性能指標
        1.2.2 光束采樣光柵的制作方法
    1.3 國內外研究現狀
    1.4 選題意義及論文構成
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 論文構成
第二章 BSG采樣效率均勻性分析
    2.1 光柵結構參數對衍射效率影響
        2.1.1 線密度對衍射效率的影響
        2.1.2 槽深和占寬比對衍射效率的影響
    2.2 入射光參數對衍射效率影響
        2.2.1 偏振態(tài)
        2.2.2 入射角
    2.3 本章小結
第三章 BSG采樣效率均勻性提高
    3.1 BSG衍射效率檢測
        3.1.1 基本光路
        3.1.2 光源的選擇
        3.1.3 探測器的選擇
        3.1.4 測試光斑尺寸的選擇
        3.1.5 測試的重復性
        3.1.6 光柵基底厚度對效率測試的影響
        3.1.7 結論
    3.2 BSG采樣效率均勻性修正
        3.2.1 引言
        3.2.2 拋光實驗裝置
        3.2.3 拋光方式選擇
        3.2.4 拋光工藝參數的優(yōu)化
        3.2.5 光柵結構參數對衍射效率變化及拋光深度的影響
        3.2.6 拋光對BSG表面粗糙度的影響
        3.2.7 拋光對BSG面型的影響
        3.2.8 結論
    3.3 大尺寸BSG采樣效率均勻性修正結果及分析
    3.4 本章小結
第四章 BSG污染及清洗
    4.1 二次離子質譜分析方法
    4.2 BSG制備過程引入污染
        4.2.1 全息離子束刻蝕過程引入污染
        4.2.2 采樣效率均勻性修正過程引入污染
    4.3 濕法清洗去除污染
        4.3.1 SPM清洗
        4.3.2 SC-2清洗
        4.3.3 NPM清洗
        4.3.4 DHF清洗
    4.4 閾值相關元素的污染及去除
    4.5 本章小結
第五章 BSG激光損傷閾值
    5.1 三倍頻激光損傷閾值
    5.2 三倍頻激光損傷閾值測試方式
    5.3 BSG三倍頻激光損傷閾值實驗條件
        5.3.1 測試儀器設備及狀態(tài)
        5.3.2 BSG閾值測試方式
    5.4 BSG三倍頻激光損傷閾值實驗結果及分析
        5.4.1 1-on-1測試方式下BSG制備工藝對光柵閾值的影響
        5.4.2 1-on-1測試方式下BSG清洗工藝對光柵閾值的影響
        5.4.3 Raster Scan測試方式下BSG清洗工藝對光柵閾值的影響
    5.5 存在的問題及后續(xù)解決方法
        5.5.1 BSG激光損傷閾值測試
        5.5.2 DHF清洗對BSG效率均勻性的影響
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 論文主要研究內容
    6.2 論文創(chuàng)新之處
    6.3 有待進一步研究問題
參考文獻
作者攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3714073