14698.重復頻率長脈沖激光輻照雙層增透膜產(chǎn)生的熱力損傷數(shù)值模擬研究

1、分類號：密級：可公開UDC：編號：重復頻率長脈沖激光輻照雙層增透膜產(chǎn)生的熱力損傷數(shù)值模擬研究Numericalsimulationstudyonthermalstressdamageindoubleantireflectionfilmirradiatedbytherepetitionfrequencylongpulselaser學位授予單位及代碼：長春理工大學（10186）學科專業(yè)名稱及代碼：光學（070207）研究方向：激光與物質(zhì)相互

2、作用申請學位級別：碩士指導教師：陳桂波研究生：韓玉濤論文起止時間：2014.10—2015.12I摘要激光與物質(zhì)間的相互作用研究在材料加工、機械制造業(yè)、光電成像系統(tǒng)等有著重要意義。而關(guān)于光學增透薄膜與重復頻率激光的相互作用研究尤為重要，本文主要對重復頻率長脈沖激光輻照光學薄膜材料的熱力損傷情況進行數(shù)值模擬并分析其損傷情況。本文研究并建立了重復頻率長脈沖激光分別輻照單層薄膜材料(Al2O3K9)和雙層薄膜材料(SiO2Al2O3K9)的物

3、理模型，采用有限元算法求解相應的熱傳導方程和熱應力方程，得到了材料內(nèi)部熱、力場分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明，單層薄膜材料：當溫度冷卻時，殘余環(huán)向熱應力沿徑向移動，在頻率比較低時，基底首先發(fā)生熱應力損傷，接著薄膜發(fā)生熱應力損傷。雙層薄膜材料：從激光參數(shù)上分析，在入射激光占空比相同的條件下，薄膜體系的溫升隨著脈寬的增大而減小；從整個薄膜體系中的熱力損傷上分析，在時間順序上SiO2膜層首先發(fā)生環(huán)向拉力損傷現(xiàn)象，然后K9基底發(fā)生環(huán)向拉力損傷，接著K9