光在亞表面損傷介質(zhì)中的傳播特性研究.pdf

1、光學(xué)元件的亞表面損傷降低了光學(xué)材料的性能，直接影響光學(xué)系統(tǒng)的重要功能指標(biāo)，阻礙其進(jìn)一步發(fā)展?；诠馍⑸浞ǖ募す夤步癸@微檢測(cè)方法是一種快速、便捷、精確的亞表面無損檢測(cè)方法，它利用亞表面損傷對(duì)入射光的散射調(diào)制信號(hào)分析光學(xué)元件的亞表面損傷信息，故研究光在亞表面損傷介質(zhì)中的傳輸特性，對(duì)建立更全面的亞表面損傷共焦檢測(cè)方法的理論體系是十分必要的。
　　論述了光學(xué)元件亞表面損傷缺陷的常見類型和產(chǎn)生機(jī)理、激光共焦顯微檢測(cè)方法的基本原理及有限元數(shù)值

2、算法的基本原理;將有限元數(shù)值算法應(yīng)用到亞表面損傷的研究中，探索亞表面損傷的散射特性，通過仿真實(shí)驗(yàn)研究聚焦光束入射到亞表面損傷缺陷時(shí)，不同因素對(duì)其散射光信號(hào)的影響;仿真模擬共焦顯微探測(cè)過程，分析探測(cè)過程中亞表面損傷缺陷的散射光信號(hào)變化規(guī)律;基于構(gòu)建的激光共焦顯微探測(cè)系統(tǒng)，采集光學(xué)元件亞表層的散射光信號(hào)，并將散射光變化規(guī)律與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
　　建立了光學(xué)元件亞表面中顆粒損傷和三類微裂紋損傷（橫向裂紋、錐形裂紋和鋸齒狀裂紋）的數(shù)

3、值模型，利用有限元電磁仿真軟件模擬了玻璃介質(zhì)中含有顆粒和三種微裂紋時(shí)的光場(chǎng)分布，分析并獲得入射波長(zhǎng)、亞表面損傷缺陷的尺寸、折射率、形狀以及深度對(duì)其散射光信號(hào)強(qiáng)度的影響情況。
　　在此基礎(chǔ)上，模擬亞表面損傷的激光共焦顯微探測(cè)過程，研究了探測(cè)過程中亞表面顆粒和微裂紋損傷引起的光場(chǎng)變化情況及散射光信號(hào)強(qiáng)度的變化規(guī)律。
　　基于構(gòu)建的激光共焦顯微檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)亞表面損傷樣片進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了仿真實(shí)驗(yàn)的正確性和數(shù)值模型的有效