光學(xué)材料和薄膜激光破壞機(jī)理理論研究.pdf

1、本文是關(guān)于光學(xué)材料和光學(xué)薄膜的激光損傷機(jī)理研究?；谶B續(xù)介質(zhì)理論，通過理論模型分析和數(shù)值模擬，分析了光學(xué)材料和光學(xué)薄膜在激光輻照下的各種熱、力損傷機(jī)理，主要包括熱相變燒蝕、熱變形功能損傷、熱應(yīng)力炸裂、雜質(zhì)誘導(dǎo)損傷和多層膜系損傷等。 首先論述了光學(xué)材料對激光的能量吸收特性，討論了激光損傷的定義，綜述了激光對光學(xué)材料和薄膜損傷的主要實驗現(xiàn)象和微觀機(jī)制。 對光學(xué)材料的激光傳熱、相變燒蝕，采用有限差分全隱格式，在相變區(qū)采用潛熱疊

2、加到比熱的方法，編制一維程序，以Si為例，研究了典型光學(xué)材料在不同功率密度、不同脈寬的激光輻照下的傳熱、相變燒蝕速度和深度。 關(guān)于激光輻照引起光學(xué)材料熱變形功能性損傷和熱應(yīng)力炸裂引起光學(xué)材料硬破壞，應(yīng)用有限元分析程序，計算分析不同功率、不同光斑的圓形或環(huán)形激光束對MgF2、白寶石和SiO2等材料的熱變形、熱應(yīng)力損傷的定量關(guān)系，討論了其中起決定作用的參數(shù)。 基于實驗和實際應(yīng)用中觀察到的雜質(zhì)誘導(dǎo)激光損傷形貌，建立了雜質(zhì)誘導(dǎo)損