光学材料在1.06微米处的激光损伤

功率和能量密度高的Q调激光束改变了发射材料的光学特征,最后产生损伤。本文评述激光感应损伤机理并概括实际看到的这种损伤形式,提出精确测量损伤阈值的实验条件,叙述目前工作采用的装置和程序,介绍在相同条件下,各种材料在1.06微米处激光感应损伤阈值测量技术,并与其它公布的数据比较。     

1.06微米激光辐射监测器

目前适合于记录1.06微米激光的仅有一种方法是直接用柯达Z胶片。遗憾的是这种方法要事先作精心准备。资料[1]作者曾介绍过一种装变象管的支架,并用它记录钕激光系统的光束横截面。本文介绍的这种装置的设计比较简单,可用来记录激光束横截面和激光光谱,也可以记录其它光源。     

连续1.06微米红外激光在空气中引起的可见光散射

在连续YAG:Nd~(3+)激光器中,观察到1.06微米红外激光束在空气中产生的可见光轨迹,它在整个可见光谱区具有连续的光谱分布.测定了产生这种效应所必须的激光功率密度阈值.采用腔内机械转盘开关,发现当激光作用时间逐渐变短至毫秒量级时,仍可观察到该现象.     

氟化物和氧化物薄膜对0.26～1.06微米的脉冲激光损伤阈值

测量了CaF2,MgF2,ThF4,MgO,Al2O3,TiO2,SiO2,HfO2和ZrO2薄膜的脉冲式激光引发损伤阈值。测量是在波长1.06微米、0.53微米和0.26微米进行的,脉冲宽度约为5毫微秒和15毫微秒(对1.06微米)。每一种材料的不同厚度的薄膜,都对每种激光波长和脉冲宽度,进行了损伤实验。薄膜厚度为1λ,1/2λ,1/4λ,1/6λ和1/8λ,其中λ=1.06微米。实验发现,对于大多数膜料,击穿与脉冲宽度的关系符合[脉宽]1/2曲线。也发现了一些例外:某些氧化物薄膜对于1.06微米的激光,其击穿能量密度实际与脉宽无关。氟化物薄膜和SiO2薄膜,其损伤阈值随膜厚增加而减小,这与膜层内部的电场变化并无关联(氧化物薄膜并不展现如此明显的厚度关系)。     

1.06微米脉冲激光对人体的损伤与安全防护问题

介绍利用电子显微镜观察波长1.06微米的脉冲激光在穿透软组织、骨板深部时所获得的人体红细胞受损的图象,并讨论了激光研究以及激光医疗中的安全防护问题。     

倍频激光薄膜——1.06微米与0.53微米双波长增透膜

我们用等厚度三层膜制备了双波长增透膜,在1.06微米与0.53微米波长所达到的剩余反射率为0.1～0.2％。     

1.06微米和1.54微米的宽带雪崩光电探测器组合件

本文介绍了探测器组合件的研制结果。1.06微米和1.54微米的两种组合件是完整的通用光接收机,它利用了雪崩光电二极管。他们使组装系统灵敏度——雪崩光电二极管的主要问题得到了解决。在其各自的波长上在宽广温度范围内两种组合件的带宽为0～50兆赫,响应度为3×10~4伏/瓦,噪声等效功率为10~(-12)瓦·赫~(-1/2)。     

倍频激光薄膜——1.06微米高透与0.53微米高反膜

在λ/4多层膜上增加一层附加层,获得了1.06微米波长高透和0.53微米波长高反,其主要结果:1.06微米,T>99.3％;0.53微米,R>99.6％。     

波长1.06微米处激光通讯所用的高灵敏度光学接收器

国际罗克韦尔科学中心已研制成一种高灵敏度的光学接收器，它能用于1.06微米波长处的激光通讯,并以1.4千兆位/秒之速率运转。这项研制是响应美囯空军需要适于空中应用的激光通讯系统而制定的。这种光学接收器采用了一种新的倒置的同质结构GaAs-Pb雪崩型光电二极管,该二极管在1.06微米波长处的量子效率为96%。     

1.06微米高效增透膜的研制

本文对双层增透膜的误差进行了分析,指出非λ/4膜系的双层增透膜比λ/4膜系的光学性质有更大的稳定性。用Ta_2O_5和SiO_2作膜料在K_9玻璃基底上制备双层增透膜,其单面反射率小于0.03％,激光破坏阈值大于7千兆瓦/厘米~2(激光波长1.06微米,脉冲宽度1毫微秒)。     

1.06μm激光对光学薄膜的损伤

本文讨论光学薄膜的激光损伤类型及原因,探讨底板表面光洁度的影响,就减反膜和反射膜的激光损伤加以研究,提出几种提高抗激光能力的方法。     

1.06微米激光泵浦的富锂铌酸锂光参量振荡器

实验是用Nd:YAG一级振荡、一级放大、双45°铌酸锂电光调Q,输出非常偏振多纵模的1.06微米激光泵浦。重复频率1次/秒,泵浦脉宽30毫微秒,泵浦能量约为75毫焦耳。 参量振荡使用新的富锂铌酸锂晶体,晶体在yz平面内按θ_m≌49°切割,通光长度≌16毫米。参量振荡采用平面腔结构,所用宽带反射膜片,1.06微米激光透过率T(?)90％,在1.5～1.9微米范围内,输入膜片反射率R≈99％,输出膜片R≈95％。参量振荡器放在恒温精度为±0.2℃、温度在200℃的恒温槽中。用石英棱镜单色仪测定参量输出的信号光波长,用石英窗口TGS热释电红外摄象探测、工业电视监示。     

产生1.06微米短脉冲的激光器

在现在或不久的将来，等离子体物理学、遥测技术、化学和物理动力学、短时照相术、生物学以及其他许多领域，都需要微微秒范围内的、可重复的、非常强的短光脉冲。     

1.06微米宽带硬膜偏振片的研制

本文用自动设计的方法设计了在较宽光谱范围内具有优良特性的偏振膜,并对该膜系的稳定性以及厚度控制误差对其特性的影响进行了分析。本文选用TiO_2和SiO_2作为偏振膜的材料。在实验的基础上,建立了TiO_2膜的折射率与基体温度的关系以及TiO_2膜的吸收率与淀积条件的关系。制成的偏振膜的性能,在1.0μm附近约200(?)的范围内,T_p≥95%,T_s≤1%。这种偏振膜可以作为大功率激光系统的偏振元件。     

金属膜材料后向反射1.06微米激光实验测试与分析

金属膜在光学应用中作用各异,用1.06 μm激光从不同入射角对5种镀金属薄膜材料作了相关后向反射实验,反射率的起伏与入射角和偏振性能有关,同时做了具体的理论分析.     

1.06和1.34微米YVO_4:Nd连续波运转

用氩离子激光器对小型YVO_4:Nd样品进行端面泵浦获得连续波平面偏振输出,1.06微米时为1瓦,1.34微米时为0.35瓦。测量了斜率效率和材料损耗。在1.06和1.34微米时,YVO_4:Nd激光器基本上能超过YAG:Nd激光器。YVO_4:Nd激光器通过谐振腔失调获得二种波长的自Q开关运转。     

1.06μmNd:YAG激光脉冲辐照LiF晶体所引起的损伤和位错场结构研究

研究了1.06μmNd:YAG脉冲激光辐照LiF晶体在表面和体内所引起的损伤形貌以及在辐照位置周围的位错分布.这些位错是由于辐照位置处样品中存在的包裹物等杂质引起的不均匀吸收而产生的.     

工作波长1.06微米磁光调制器

使用复合稀土铁石榴石单晶设计制做了工作波长1.06微米常温音频磁光调制器。进行了四公里光通信实验,效果良好。     

激光引起的增透膜损伤

对各种薄膜材料耐高能激光辐射性能的确定,已作了若干研究。根据这些研究可见,材料的某些特性对确定其耐激光损伤程度是很重要的。材料的某些特性的相对作用是不可分开的,因此,仅仅根据这一点几乎还不可能来精确预测损伤阈值。上述资料指出,薄膜材料的损伤阈值几乎完全与材料的升华热相关,说明损伤机理主要为热效应。本文的目的是研究一些多层薄膜系统,试图确定是否任何较微小的损伤阈值的改变都可能是薄膜系统结构参数的结果。尤其是,这研究是根据各单层膜和系统中所发展的剩余应力进行的。同时,也考虑到了一个表面上看来简单的问题,即如何获得1.06微米