短脈沖及飛秒脈沖對光學(xué)薄膜的損傷研究.pdf

1、隨著激光技術(shù)的日益發(fā)展，人們已經(jīng)成功的將激光脈寬從ns量級縮短到了fs量級，同時(shí)隨著激光脈沖峰值功率的不斷提高，激光與光學(xué)系統(tǒng)的相互作用研究進(jìn)入了全新的領(lǐng)域。光學(xué)薄膜幾乎是光學(xué)系統(tǒng)中不可或缺的元件，同時(shí)也是整個(gè)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，因而光學(xué)薄膜的激光損傷問題一直是激光向高能量、高功率方向發(fā)展的瓶頸。所以，研究光學(xué)薄膜的抗激光破壞問題具有非常重要的意義和實(shí)用價(jià)值。 脈沖激光對光學(xué)薄膜損傷是一個(gè)復(fù)雜的過程，常常伴隨幾種損傷機(jī)制的出現(xiàn)。

2、　　 本文主要探討短脈沖激光以及飛秒脈沖激光對薄膜的損傷問題。首先從短脈沖激光的損傷問題出發(fā)，然后擴(kuò)展到飛秒脈沖。通過建立熱沖擊效應(yīng)模型，以類金剛石和鋁膜反射鏡為例，求解了在短脈沖激光作用下，它們了的溫度分布以及熱應(yīng)力分布。在此基礎(chǔ)上，把激光脈寬從納秒級別縮短到飛秒級別，介紹了在飛秒脈沖激光作用下，幾種經(jīng)典的能量輸運(yùn)模型。通過構(gòu)造雙溫兩步模型，以200nm金膜為例，深入的探討了在飛秒脈沖激光作用下，光學(xué)薄膜的熱損傷行為。結(jié)果表明，在飛