光學(xué)表面亞表層損傷檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、光學(xué)表面的亞表層損傷嚴(yán)重影響著光學(xué)系統(tǒng)的抗激光損傷閾值、大型光學(xué)系統(tǒng)的成像及鍍膜質(zhì)量、系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性等重要性能，已經(jīng)成為制約能源、軍事、高新技術(shù)科研及生產(chǎn)領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。因此研究適用于光學(xué)表面亞表層損傷的檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)今光學(xué)工程領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。激光掃描共聚焦顯微技術(shù)在生物、醫(yī)學(xué)、材料等行業(yè)中得到了較廣泛的應(yīng)用。本文將激光掃描共聚焦顯微法應(yīng)用于光學(xué)表面亞表層損傷的測(cè)量中，主要研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)方面：
　　 1本

2、文首先在分析光學(xué)表面亞表層損傷的成因、分類的基礎(chǔ)上，將經(jīng)典的Mie氏散射原理應(yīng)用于激光共聚焦顯微系統(tǒng)中；分析了光學(xué)表面亞表層損傷內(nèi)任一點(diǎn)在共聚焦照明條件下的散射機(jī)理；推導(dǎo)出了利用激光共聚焦顯微系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，光電探測(cè)器接收到的源于亞表層內(nèi)任一點(diǎn)的散射光功率大小的計(jì)算公式；并模擬研究了功率值與物鏡數(shù)值孔徑、光源波長(zhǎng)、測(cè)量點(diǎn)相對(duì)折射率等之間的關(guān)系。
　　 2系統(tǒng)首先選定了以光功率計(jì)作為激光共聚焦顯微系統(tǒng)的信號(hào)接受轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存?zhèn)鬏攩卧?/p>

3、其次選擇15mw的405nm激光作為共聚焦光源；再次應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究的手段，確定以5μm針孔作為測(cè)試系統(tǒng)的共焦濾波器；最后結(jié)合選購的掃描硬件，編寫了掃描控制軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)亞表層損傷的二維掃描激光共聚焦顯微測(cè)量。
　　 3測(cè)量過程中，選擇三組不同工藝條件下制備的樣品表面作為研究對(duì)象。在分析測(cè)試系統(tǒng)的干擾信號(hào)組成的基礎(chǔ)上，有效地獲得了樣品損傷區(qū)域的散射信號(hào)；利用構(gòu)建的二維掃描系統(tǒng)對(duì)不同樣片在相同條件下進(jìn)行了測(cè)量，并用等高線法給出了各樣片