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《长春理工大学》 2010年 硕士论文
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高能激光与光学介质薄膜作用机理的研究

林琦  
【摘要】: 光学薄膜是激光器及其应用系统的重要组成部分,但与其它元件相比,光学薄膜的抗激光损伤能力较差,这就限制了激光器及其应用系统的进一步发展。因此,研究激光与光学介质薄膜相互作用的机理,提高光学介质薄膜的抗激光损伤能力对于推动激光器的发展和激光技术的广泛应用具有重要的意义。 高能激光与光学介质薄膜相互作用的主要结果就是对光学薄膜造成损伤,损伤机制主要为热致损伤,薄膜吸收激光能量后温度升高,达到自身的熔点而发生损伤。本文建立了损伤的理论模型,应用计算机软件进行数值模拟,得出结论,随着激光辐照时间的延续,薄膜中的温度在不断上升,薄膜表面距光斑中心处越近的位置,温度升高越快,光斑中心处温度升高最快。升温过程持续到激光作用时间结束,然后开始降温,薄膜表面距光斑中心处越近的位置,降温越快,仍然是光斑中心处降温最快。相应的,薄膜损伤也是由温度最高的光斑中心处开始,向四周延伸。 损伤阈值是表征光学介质薄膜性能优良的重要标准,本文探讨了光学介质薄膜损伤阈值的测试方法,由于光学介质薄膜本身的结构比较复杂,而且激光与光学介质薄膜的作用过程也很复杂,加上各实验室进行测量的装置及测量标准又有所不同,所以各实验室所测得的各种光学介质薄膜的损伤阈值在一定程度上可比性较差。 从物理和化学两方面探讨了提高光学介质薄膜损伤阈值的方法,根据薄膜材料的不同,采用相应的方法,可显著的提高损伤阈值。


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