光學(xué)薄膜激光損傷及散射檢測(cè)研究.pdf

1、本文圍繞光學(xué)薄膜的激光損傷研究，論述了其損傷機(jī)理、影響損傷閾值的因素以及其抗激光增強(qiáng)工藝，總結(jié)了相關(guān)規(guī)律。建立了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的激光損傷閾值測(cè)試及在線檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)光學(xué)薄膜及其基體的激光損傷及在線檢測(cè)做了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究。 對(duì)HF酸腐蝕后的熔石英樣品進(jìn)行了激光損傷分析，其損傷由激光駐波場(chǎng)和燒蝕共同引起。HF酸腐蝕可以提高熔石英表面的抗激光損傷能力。在一定的激光參數(shù)(波長(zhǎng)為355nm，脈寬為10ns，頻率為3Hz)下，其損傷尺寸隨激光輻

2、照次數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。并對(duì)損傷閾值測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了不確定度分析，對(duì)比了不同閾值表征方式對(duì)其結(jié)果的影響。 研究了ZrO2薄膜微結(jié)構(gòu)對(duì)其抗激光損傷能力的影響，發(fā)現(xiàn)隨著微晶粒尺寸的減小其抗激光損傷閾值具有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且多晶結(jié)構(gòu)的激光損傷閾值明顯高于無定形結(jié)構(gòu)。研究和完善了激光預(yù)處理裝置的技術(shù)方案，對(duì)1064nm的HfO2/SiO2高反膜進(jìn)行了激光預(yù)處理研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，薄膜的抗激光損傷能力平均提高3倍以上。薄膜經(jīng)激光預(yù)處理后，損傷尺度

3、及嚴(yán)重程度明顯減輕。 組建了符合國際規(guī)范的He-Ne散射法在線檢測(cè)損傷系統(tǒng)，對(duì)HfO2/SiO2高反膜、增透膜進(jìn)行了閾值檢測(cè)，并與等離子體閃光法及Nomarski相襯顯微法對(duì)損傷的判斷做了比較。實(shí)驗(yàn)證明，He-Ne散射法在線檢測(cè)系統(tǒng)能有效地、可靠地判斷激光誘導(dǎo)損傷。相對(duì)等離子體閃光法而言，減少了人為因素，并且在實(shí)驗(yàn)中證明，有等離子體閃光發(fā)生，并不一定發(fā)生激光誘導(dǎo)損傷。而采用顯微鏡觀測(cè)，效率低、工作量大，對(duì)于不明顯的損傷不易做