光學表面亞表層損傷檢測技術研究.pdf

1、光學表面的亞表層損傷嚴重影響著光學系統(tǒng)的抗激光損傷閾值、大型光學系統(tǒng)的成像及鍍膜質量、系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性等重要性能，已經(jīng)成為制約能源、軍事、高新技術科研及生產(chǎn)領域進一步發(fā)展的瓶頸。因此研究適用于光學表面亞表層損傷的檢測技術是當今光學工程領域研究的一個熱點問題。激光掃描共聚焦顯微技術在生物、醫(yī)學、材料等行業(yè)中得到了較廣泛的應用。本文將激光掃描共聚焦顯微法應用于光學表面亞表層損傷的測量中，主要研究內容主要包括以下三個方面：
　　 1本

2、文首先在分析光學表面亞表層損傷的成因、分類的基礎上，將經(jīng)典的Mie氏散射原理應用于激光共聚焦顯微系統(tǒng)中；分析了光學表面亞表層損傷內任一點在共聚焦照明條件下的散射機理；推導出了利用激光共聚焦顯微系統(tǒng)進行測量時，光電探測器接收到的源于亞表層內任一點的散射光功率大小的計算公式；并模擬研究了功率值與物鏡數(shù)值孔徑、光源波長、測量點相對折射率等之間的關系。
　　 2系統(tǒng)首先選定了以光功率計作為激光共聚焦顯微系統(tǒng)的信號接受轉換、儲存?zhèn)鬏攩卧?/p>

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