中国激光, 2018, 45 (1): 0104002, 网络出版: 2018-01-24   

基于高斯脉冲激光空间分辨测量光学元件表面激光损伤阈值研究 下载: 944次

Study on Laser Damage Threshold of Optical Element Surface Based on Gaussian Pulsed Laser Spatial Resolution
作者单位
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
3 中国科学院大学, 北京 100049
图 & 表

图 1. 激光损伤阈值测试实验装置

Fig. 1. Experiment device for laser damage threshold test

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图 2. (a)光束质量分析仪光斑位置与(b) CCD中光斑位置关系图

Fig. 2. Relationship between (a) spot position in beam quality analyzer and (b) spot position in CCD

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图 3. (a)高斯光斑位于CCD中的位置;(b)激光辐照后损伤点的坐标

Fig. 3. (a) Position of the Gaussian spot in CCD; (b) coordinates of the damage point after laser irradiation

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图 4. Al2O3/SiO2样品以10 J/cm2的激光能量密度辐照 100次后损伤点分布情况

Fig. 4. Distribution of damage points of Al2O3/SiO2sample irradiated at a laser energy density of 10 J/cm2 for 100 times

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图 5. 高斯空间分辨法测量激光损伤阈值实验结果

Fig. 5. Experimental results of laser damage thresholds measured by Gaussian spatial resolution method

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图 6. 激光辐照能量密度的选取对实验结果的影响

Fig. 6. Effect of laser irradiation energy density selection on experimental results

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图 7. (a)基于高斯激光空间分辨测量并拟合的损伤密度曲线;(b)基于高斯分布的统计模型拟合的缺陷信息

Fig. 7. (a) Damage density curve based on Gaussian laser spatially resolved measurement; (b) defect information of statistical model fitting based on Gaussian distribution

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图 8. (a)基于1-on-1激光损伤阈值测试并拟合的损伤概率曲线;(b)基于高斯分布的统计模型拟合的缺陷信息

Fig. 8. (a) Damage probability curve based on 1-on-1 laser damage threshold test; (b) defect information of statistical model fitting based on Gaussian distribution

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图 9. 两种激光损伤阈值测试方法对同一种缺陷的分析结果

Fig. 9. Analysis results of the same defect by two laser damage threshold test methods

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表 1测试样品

Table1. Testing samples

Sample materialDeposition methodCoating stackPolarizationSubstrate
HfO2/SiO2Ion-beamsputteringSubstrate/4 L(HL)^11H4L/air(L:SiO2,H:HfO2)SΦ50 mm K9 glass
Ta2O5/SiO2Ion-beamsputteringSubstrate/(HL)^14H4.17L/air(H:Ta2O5,L:SiO2)SΦ50 mm K9 glass
Al2O3/SiO2Electronbeam depositionSubstrate/4L(HL)^22H6.4L/air(L:SiO2,H:Al2O3)SΦ50 mm K9 glass

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表 2实验结果

Table2. Experimental resultsJ·cm-2

Test sample1-on-1methodSelection of laserfluence with spatialresolution methodSpatialresolutionmethod
HfO2/SiO2982
Ta2O5/SiO211.7116
Al2O3/SiO29104

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单翀, 赵元安, 张喜和, 胡国行, 王岳亮, 彭小聪, 李成. 基于高斯脉冲激光空间分辨测量光学元件表面激光损伤阈值研究[J]. 中国激光, 2018, 45(1): 0104002. Shan Chong, Zhao Yuan′an, Zhang Xihe, Hu Guohang, Wang Yueliang, Peng Xiaocong, Li Cheng. Study on Laser Damage Threshold of Optical Element Surface Based on Gaussian Pulsed Laser Spatial Resolution[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(1): 0104002.

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