Verfolgen und Verstehen von Laserschadensereignissen in der Optik - Teil 10

3.2 Laservorbehandlungstechnologie

Die Laservorbehandlung ist eine Technologie, die einen unterschwelligen Laserenergiefluss verwendet, um Komponenten zu bearbeiten, bevor sie praktisch verwendet werden. Es kann die Fähigkeit einiger optischer Komponenten, Laserschäden zu widerstehen, effektiv verbessern. Die Hauptfunktion der Laservorbehandlung besteht darin, Defekte zu entfernen oder die thermodynamische Reaktion zu reduzieren   unter  Laserbestrahlung. Die Laservorbehandlung ist kein zerstörungsfreier Prozess , und während der Behandlung wird ein gewisser Grad an lokaler Beeinflussung auf der Oberfläche oder dem Körper der optischen Komponente erzeugt  , aber der Grad dieser Beeinflussung muss innerhalb des zulässigen Bereichs kontrolliert werden .

Aufgrund der Zufälligkeit der Defektverteilung ist die Laservorbehandlungstechnologie ein Prozess zum Scannen der Oberfläche der optischen Komponente   mit einem kleinen Fleck, so dass die Oberfläche der Komponente   ungefähr gleichförmig bestrahlt wird Energiefluss, wie in Abbildung 13 gezeigt. Durch die Verbesserung des Überlappungsbereichs benachbarter Lichtpunkte kann der Laserstrahl so gesteuert werden, dass er die Bauteiloberfläche mit idealer Gleichmäßigkeit bestrahlt. Die räumliche Verteilung der Ausgangspulse herkömmlicher Laser ist meist gaußförmig, und die Energiedichte variiert innerhalb des Bestrahlungsbereichs desselben Pulses. Um die Gleichmäßigkeit des  Energieflusses auf der  Oberfläche und die Bearbeitungseffizienz zu berücksichtigen, beträgt der Abstand zwischen benachbarten Spots   auf den Fleckdurchmesser eingestellt, der 90 % der Spitzenenergie des Laserpulses entspricht.

Als Behandlungsverfahren zum Entfernen von Defekten oder zum Reduzieren der thermodynamischen Reaktion von Defekten sollte die entsprechende Laservorbehandlungstechnologie gemäß dem spezifischen Typ der optischen Komponente  und den Defekteigenschaften ausgelegt sein. Derzeit wird auf dem Gebiet der ICF-Forschung begonnen, die Laservorbehandlung auf mehrschichtige dielektrische Filme und KDP/DKDP-Kristalle anzuwenden   (www.wisoptic.com) . Wir haben Nanosekunden- und Sub-Nanosekunden-Laservorbehandlungssysteme entwickelt und etabliert. Ersteres verwendet als Lichtquelle einen Nd:YAG-Laser mit folgenden Spezifikationen: Pulsbreite   ~ 10 ns , Wiederholrate 30 Hz,   geeignet zur Frequenzverdopplung und -verdreifachung, Zielflächenfleck ~ 1,5 mm, maximale Energiedichte 100 J/cm ² (@1064 nm) . Dieses System  wird hauptsächlich zur Laservorbehandlung von mehrschichtigen dielektrischen Filmen und KDP-Kristallen verwendet   (www.wisoptic.com). Zur Behandlung von DKDP-Kristallen (www.wisoptic.com),   Wir verwenden  Frequenzverdreifachungslaser mit einstellbarer Pulsbreite (300~800 ps)   , Wiederholungsrate   100 Hz, maximale Energiedichte auf der Targetoberfläche   10 J/cm ² (@355nm). Das System kann  eine maximale Größe von 1000 mm × 400 mm behandeln und ist in der Lage, online zu überwachen und automatisch zu steuern   ( gezeigt in Abbildung 14 ) .