【摘 要】
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光学玻璃是光学元器件的基本材料,熔石英玻璃有相对高的激光损伤阈值,被广泛用于各种光学器件。光学材料在加工制备过程中,不可避免的引入抛光、研磨等杂质粒子。金属杂质粒子对激光的吸收远强于玻璃的本征吸收,故熔石英的激光损伤主要原因之一是表面金属杂质粒子的诱导损伤。本文对熔石英表面损伤机理进行了研究。实验用OPO激光器355 nm的纳秒激光脉冲作用熔石英样品,并采用扫描电子显微镜观察损伤形貌。以亚波长金属
【机 构】
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四川大学电子信息学院,成都610064
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光学玻璃是光学元器件的基本材料,熔石英玻璃有相对高的激光损伤阈值,被广泛用于各种光学器件。光学材料在加工制备过程中,不可避免的引入抛光、研磨等杂质粒子。金属杂质粒子对激光的吸收远强于玻璃的本征吸收,故熔石英的激光损伤主要原因之一是表面金属杂质粒子的诱导损伤。本文对熔石英表面损伤机理进行了研究。实验用OPO激光器355 nm的纳秒激光脉冲作用熔石英样品,并采用扫描电子显微镜观察损伤形貌。以亚波长金属杂质粒子吸收作为主线阐述熔石英表面损伤过程。由电感耦合等离子体发射光谱ICP-OES测得熔石英玻璃中有多种金属元素的存在及各元素的浓度,主要金属元素有Ce,La,Fe,Al,Cu,Zr等,并对测出的金属粒子浓度分布进行比较。由Mie散射理论和热传导方程,建立了金属粒子杂质吸收激光能量引起熔石英玻璃损伤的基本模型。实验和理论结果都表明：金属粒子杂质易吸收激光能量,是引起熔石英光学元件损伤的主要原因之一。高质量光学元件制备过程中减少杂质粒子的引入,会大大提高光学元件抗激光损伤能力。
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