Verfolgen und Verstehen von Laserschadensereignissen in der Optik - Teil 12

3.4 Laservorbehandlung von   DKDP-Komponente  

Der lasergeschädigte Vorläufer von DKDP-Kristallen (bereitgestellt von WISPTIC) befindet sich im Materialkörper und unterscheidet sich daher von der Entfernung von Oberflächenknotendefekten in dielektrischen Filmen  . Die Laservorbehandlung kann die Vorläufer im Körper nicht entfernen, sondern nur die thermodynamische Reaktion der Vorläufer s   reduzieren unter  Laserstrahlung durch Verbesserung der ir  Absorptionsintensität. Über diesen Mechanismus gibt es noch unterschiedliche Meinungen . LLNL in den Vereinigten Staaten glaubt, dass die Laservorbehandlung die nichtlineare Absorption von DKDP-Kristallen reduziert, aber keine Auswirkung auf die Wärmeabsorption hat; und unsere Experimente zeigen, dass eine Laservorbehandlung beides reduzieren kann und die Subnanosekunden-Laservorbehandlung eine bessere Unterdrückungswirkung auf die nichtlineare Absorption hat.

Wir haben systematische Untersuchungen zum Sub-Nanosekunden-Laservorbehandlungsprozess von  mittelkalibrigen (200 mm) DKDP-Kristallen durchgeführt. Durch Optimierung der Impulsbreite und des Zeitverlaufs wurde der Prozess optimiert und bestimmt. Durch die  Verwendung einer 500-ps-Laservorbehandlung kann die Nullwahrscheinlichkeits-Schadensschwelle von DKDP-Kristallproben um maximal ein Mal erhöht werden, wobei das beste Ergebnis größer als 21,6 J/cm ²(3ω, 3 ns) war erstmals in China erhalten , wie in Abbildung 18 ( Beispiel 1 ) gezeigt . In Abb. 18 repräsentieren die schwarzen Balken die Zero-Wahrscheinlichkeits-Schadensschwelle von unvorbehandelten DKDP-Kristallen, die roten Balken repräsentieren die Daten der  vorbehandelten DKDP- Proben, die blaue Säule repräsentiert die funktionale Schadensschwelle der vorbehandelten DKDP-Kristalle . Wenn das Laserbeschädigungs-Beständigkeits-Bewertungssystem für funktionelle Schäden übernommen wird und die optische Durchlässigkeit der behandelten Probe innerhalb von 0,1 % abnehmen darf, wird die funktionelle Schädigungsschwelle 26 J/cm 2 ^erreichen (3ω, 3 ns) .

Abschluss

Ausgehend von den mikroskopischen Defekten, die Laserenergie absorbieren, und den Vorläufern von Laserschäden im Nanomaßstab in optischen Komponenten, durch die Analyse der Ursache der Bildung knötchenförmiger Defekte im dielektrischen Film und das Verständnis des thermischen Antwortprozesses der induzierten Beschädigung, der Methoden zu deren Beschichtung hemmt die Bildung knötchenförmiger Defekte wird ermittelt und ein Satz systematischer Analysemethoden und Lösungen für optisch auflösbare mikroskopische Defekte gebildet.   Obwohl sie nicht direkt beobachtet werden können, kann ihre Bildung bei nanoskaligen Laserschadensvorläufern reguliert werden, indem   mit speziellen Materialwachstumsprozessen (wie dem Wachstum von KDP- Kristallen in wässriger Lösung) kombiniert wird . Wir können die Größen- und Absorptionseigenschaften von lasergeschädigten Vorläufern im Nanomaßstab in Kombination mit Simulation erhalten, aber wir haben noch nicht die Kapazität  , lasergeschädigte Vorläufer im Nanomaßstab in allen Materialien zu analysieren. Es fehlt immer noch an direkten Forschungsmethoden zum Verständnis, und derzeit können wir uns nur auf thermodynamische Simulationen verlassen, um die Eigenschaften dieser Vorläufer umzukehren und zu erraten. Nanoskalige Laserschadensvorläufer sind der Hauptengpass bei der Anwendung optischer Materialien im ultravioletten Band oder bei kurzen Impulsen im Pikosekundenbereich. Die damit verbundene nanoskopische Detektionstechnologie und die Erforschung der Schadensdynamik auf PS-Ebene werden der Schlüssel zum Verständnis und zur Überwindung dieses Problems sein.