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中国科学院上海光学精密机械研究对激光烧蚀波纹在熔融石英表面上的光调制的数值进行模拟和实验验证

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中国科学院上海光学精密机械研究近期对激光烧蚀波纹在熔融石英表面上的光调制的数值进行模拟和实验验证,相关成果已经发表在Optics Express上。

 

激光烧蚀是增强熔融石英光学器件抗损坏性的一种常用技术。由于其非接触性和无需抛光辅助材料,激光烧蚀是增强熔融石英光学器件抗损伤性的常用技术。然而,在烧蚀过程中,不可避免地会形成激光诱导波纹,这可能会降低激光诱导损伤阈值(LIDT),从而带来重大风险。本研究利用考虑了电磁场、热传递和固体力学的数值模型,研究了这些激光照射波纹对抗损性的影响。模拟结果表明,激光在熔融石英表面诱发的波纹会局部增加光场、温度和热应力,进而降低损伤阈值和透光率。


这些波纹的周期和高度在调节二氧化硅材料内部的光强度、温度和热应力方面起着至关重要的作用。周期为 0.5 微米至 1 微米、高度超过 500 纳米的波纹通常会显著增强光强度,因此应小心避免。模拟模型与损伤阈值和透光率结果的一致性证明了模拟模型的准确性。

 

研究深入揭示了表面形貌如何影响光学元件的性能,为今后生产具有高抗损性能的熔融石英光学元件提供了实验依据。

 

2025年1月9日 14:34
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