高能/高功率激光光元件在不同應(yīng)用環(huán)境中會受到不同程度的污染,主要包括有機(jī)分子污染和顆粒污染,這些污染將會導(dǎo)致光學(xué)元件性能穩(wěn)定性退化并縮短壽命的縮短。高能/高功率激光光學(xué)元件表面普遍會鍍有低吸收強(qiáng)光膜,以保證元件的性能。作為高能/高功率激光系統(tǒng)中薄弱的環(huán)節(jié),低吸收強(qiáng)光膜很大程度上限制了激光系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性和使用壽命。本文通過分析不同應(yīng)用環(huán)境下低吸收強(qiáng)光膜表面形成污染的機(jī)理,根據(jù)實際使用條件搭建應(yīng)用環(huán)境模擬裝置進(jìn)行模擬試驗,分別研究了真空環(huán)境污染和實驗室環(huán)境污染對低吸收強(qiáng)光膜性能穩(wěn)定性的影響。首先分析了強(qiáng)激光系統(tǒng)中威脅鍍膜光學(xué)元件的各類污染物,包括污染物的種類、來源、傳播方式和鍍膜元件吸附污染物的過程。并介紹了污染物對鍍膜元件性能的影響,詳細(xì)介紹和對比了連續(xù)激光系統(tǒng)和脈沖激光系統(tǒng)中元件表面污染引起的元件損傷機(jī)理,揭示了連續(xù)激光系統(tǒng)中污染引起鍍膜光學(xué)元件損傷的本質(zhì)原因。為研究真空環(huán)境對光學(xué)薄膜的影響,我們將離子輔助沉積法制備的1064 nm強(qiáng)光反射膜樣品放置于真空度優(yōu)于1×10^-5 Pa的不銹鋼真空室,模擬真空環(huán)境下材料釋氣導(dǎo)致的光學(xué)元件表面污染。實驗觀測樣品的吸收率和反...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1OMEGA裝置示意圖[2]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-1OMEGA裝置示意圖[2]鍍膜光學(xué)元件在應(yīng)用的過程中，特定環(huán)境所產(chǎn)生的各種污染物會對光學(xué)元件造成不利影響，比如熱效應(yīng)、場效應(yīng)和自聚焦效應(yīng)等效應(yīng)會嚴(yán)重影響光學(xué)元件的損傷閾值、使用壽命、光束質(zhì)量并最終影響激光裝置的穩(wěn)定運行。真空環(huán)境中的有機(jī)污染物一般....

圖1-2NIF在線使用情況下，熔石英元件的表面顆粒污染所導(dǎo)致的損傷[20]

第一章緒論3能下降甚至激光損傷的問題與表面污染物光吸收帶來的熱效應(yīng)有著緊密的聯(lián)系[15]。國內(nèi)外已有大量文獻(xiàn)報導(dǎo)高能短脈沖激光系統(tǒng)中相關(guān)問題的研究進(jìn)展，而高功率連續(xù)/準(zhǔn)連續(xù)激光系統(tǒng)中相關(guān)問題的公開報導(dǎo)相對而言則很少[16-17]，主要是因為高功率連續(xù)/準(zhǔn)連續(xù)激光系統(tǒng)的主要應(yīng)用為激....

圖1-3OMEGA系統(tǒng)光柵原件清洗殘余物的統(tǒng)計[30]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4用下產(chǎn)生極快的表面薄層加熱，使得該顆粒迅速彈出元件表面，并在元件表面留下具有規(guī)則幾何形貌的凹點；而弱吸收污染顆粒在強(qiáng)激光作用下會產(chǎn)生體爆裂，隨后的碎片會嵌入光學(xué)元件表面，形成隨機(jī)分布，所造成的進(jìn)一步損傷不可預(yù)測；光學(xué)元件入射表面的污染物對元件出射面造成激....

圖1-5LIGO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖[31]

第一章緒論5(a)(b)圖1-4脈沖激光對OMEGA系統(tǒng)受污染元件產(chǎn)生損傷的樣貌圖。(a)600fs脈沖；(b)100ps脈沖[30]加州理工大學(xué)的激光干涉引力波探測團(tuán)隊(LIGO)也是最關(guān)注光學(xué)元件表面污染的研究團(tuán)隊之一。圖1-5為LIGO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。LIGO的連續(xù)激光器工....

本文編號：4016339