熔石英光学元件纳米划痕亚表面损伤特性
本文选题:熔石英 + 激光损伤阈值 ; 参考:《纳米技术与精密工程》2017年01期
【摘要】:为了实现熔石英光学元件激光损伤阈值的提升,本文分析了划痕对熔石英激光损伤的影响,利用纳米压痕实验区分塑脆划痕,通过时域有限差分(FDTD)算法仿真给出不同深度、不同宽深比的划痕对光场调制的影响结果,最后选取典型划痕进行R-on-1激光阈值测试实验.结果表明,深度在53 nm以下的塑性划痕对激光损伤无影响,处于塑脆转变阶段的划痕有一定几率诱导损伤,脆性划痕处损伤阈值远远低于基底阈值,仅为基底阈值的43.1%,是降低光学元件激光损伤阈值的重要因素.实验数据与理论仿真具有一致性.
[Abstract]:In order to improve the laser damage threshold of fused quartz optical elements, the effect of scratch on laser damage of fused quartz is analyzed in this paper. The effects of different aspect ratio scratches on the light field modulation are investigated. Finally, the typical scratches are selected for the R-on-1 laser threshold measurement experiment. The results show that plastic scratches with depth below 53 nm have no effect on laser damage. Scratches in the brittle transition stage have a certain probability to induce damage, and the damage threshold at brittle scratches is much lower than the threshold of substrate. It is only 43.1 of the substrate threshold, which is an important factor to reduce the laser damage threshold of optical elements. The experimental data are consistent with the theoretical simulation.
【作者单位】: 国防科学技术大学机电工程与自动化学院;
【分类号】:TN249
【参考文献】
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1 田东斌;袁晓东;祖小涛;王毕艺;徐世珍;郭袁俊;蒋晓东;李绪平;郑万国;;熔石英亚表面缺陷附近光强分布的数值模拟[J];强激光与粒子束;2008年02期
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【共引文献】
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3 花金荣;蒋晓东;祖小涛;李莉;陈猛;袁晓东;郑万国;;熔石英亚表面横向划痕调制作用的3维模拟[J];强激光与粒子束;2010年07期
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5 李莉;雷雨;肖邵球;袁晓东;蒋晓东;郑万国;花金荣;祖小涛;;光学材料亚表面缺陷处强激光电磁场分布的3维模拟[J];强激光与粒子束;2009年06期
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【二级参考文献】
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2 柴立群,许乔;光学元件微缺陷处电磁场分布特性的数值计算方法[J];强激光与粒子束;2004年06期
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8 罗成思;祖小涛;刘春明;蒋勇;王海军;袁晓东;;振镜扫描系统对熔石英损伤的修复[J];大众科技;2011年12期
9 田野;彭小强;石峰;胡皓;;熔石英光学元件激光阈值提升仿真与工艺研究[J];航空精密制造技术;2013年05期
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,本文编号:1783770
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