14698.重復(fù)頻率長(zhǎng)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(hào)：密級(jí)：可公開UDC：編號(hào)：重復(fù)頻率長(zhǎng)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(xué)位授予單位及代碼：長(zhǎng)春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：光學(xué)（070207）研究方向：激光與物質(zhì)相互

2、作用申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士指導(dǎo)教師：陳桂波研究生：韓玉濤論文起止時(shí)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(jī)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(xué)增透薄膜與重復(fù)頻率激光的相互作用研究尤為重要，本文主要對(duì)重復(fù)頻率長(zhǎng)脈沖激光輻照光學(xué)薄膜材料的熱力損傷情況進(jìn)行數(shù)值模擬并分析其損傷情況。本文研究并建立了重復(fù)頻率長(zhǎng)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(yīng)的熱傳導(dǎo)方程和熱應(yīng)力方程，得到了材料內(nèi)部熱、力場(chǎng)分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明，單層薄膜材料：當(dāng)溫度冷卻時(shí)，殘余環(huán)向熱應(yīng)力沿徑向移動(dòng)，在頻率比較低時(shí)，基底首先發(fā)生熱應(yīng)力損傷，接著薄膜發(fā)生熱應(yīng)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??；從整個(gè)薄膜體系中的熱力損傷上分析，在時(shí)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