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@微檢測方法是一種快速、便捷、精確的亞表面無損檢測方法，它利用亞表面損傷對入射光的散射調(diào)制信號分析光學(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，對建立更全面的亞表面損傷共焦檢測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)，不同因素對其散射光信號的影響;仿真模擬共焦顯微探測過程，分析探測過程中亞表面損傷缺陷的散射光信號變化規(guī)律;基于構(gòu)建的激光共焦顯微探測系統(tǒng)，采集光學(xué)元件亞表層的散射光信號，并將散射光變化規(guī)律與仿真結(jié)果進(jìn)行對比驗(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)的光場分布，分析并獲得入射波長、亞表面損傷缺陷的尺寸、折射率、形狀以及深度對其散射光信號強(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過程，研究了探測過程中亞表面顆粒和微裂紋損傷引起的光場變化情況及散射光信號強(qiáng)度的變化規(guī)律。
　　基于構(gòu)建的激光共焦顯微檢測實(shí)驗(yàn)裝置對亞表面損傷樣片進(jìn)行實(shí)際測量，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