ms与ns脉宽激光致使TiO2/SiO2增透膜损伤的比较和分析

来源 :鲁豫赣黑苏五省光学(激光)学会2011年学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ernest5
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  为了研究长短脉冲激光在光学薄膜损伤过程中的差别,本文分别进行了脉宽为10ns和1ms激光致使TiO2/SiO2增透膜的损伤实验,测量了波长为1064nm的两种脉宽激光束作用下薄膜的损伤阈值,并用金相显微镜对损伤形貌进行了观察.结果表明:10ns脉宽激光的损伤阈值为3.08J/cm2,且主要使膜层发生损伤;1ms激光的损伤阈值为298J/cm2,损伤不仅局限于膜层,同时还波及薄膜元件的基底,使基底产生深度融化.本文进而对长短脉冲激光作用下光学薄膜的温升情况进行了数值模拟,在相同的温升情况时,长脉冲激光作用下,基底的温升接近膜层的温升,故首先达到熔点,熔融的基底吸收后续激光的能量,能够对膜层和基底均造成巨大的破坏;短脉冲激光作用下,基底的温升可以忽略不计,膜层首先到达熔点而破坏,由于短脉冲激光作用时间较短,没有后续激光的能量作用在薄膜上,故使得短脉冲激光作用下膜层的破坏范围要小很多.从损伤破坏效果的角度来看,长脉冲激光比短脉冲激光对薄膜的破坏力更强,损毁更为严重.结果与实验相符.
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