光学材料的激光损伤及其增强研究

随着激光技术的飞速发展和应用,激光对光学材料的损伤日益严重。本文从激光损伤的机理出发,总结了薄膜和块状玻璃材料的损伤影响因素,损伤机理及破坏形态。最后提出了提高光学材料激光损伤阈值的方法。     

CW CO2激光对PV型InSb探测器的破坏效应

通过测量光伏型锑化铟探测器在不同功率密度、不同辐照时间的CW CO2激光辐照时性能的变化,得到其破坏阈值区间.理论上用一维热模型计算了探测器在激光辐照过程中的温升,结果表明,PV型InSb探测器的破坏效应源于连续波激光辐照过程中温升达到InSb材料熔点时其pn结退化为电阻.     

硅光电二极管飞秒激光损伤的实验研究

对 6 0飞秒 80 0nm激光辐照下硅PIN光电二极管的信号饱和、损伤及失效进行了实验测量。实验得到硅PIN光电二极管的失效阈值为 1.2J/cm2 ,损伤阈值比失效阈值低一个量级。飞秒脉冲辐照后 ,存在 10 -4s量级的饱和时间 ,辐照后对信号光的响应在短时间内出现不规则变化 ,在长时间内随脉冲能量密度增大而降低。     

激光原子力显微镜及其对光学材料表面的观察

自1985年Binnig等人发明第一台原子力显微镜以来(简称AFM),AFM得到了迅速发展。它利用力敏感元件微悬臂的尖端作为探针,当针尖与样品非常接近时,它们之间的原子斥力使微悬臂发生偏转,用电学或光学的方法将这一偏转探测出来,送入一反馈装置,该反馈装置调节样品的高度,以使微悬臂偏转程度不变,当样品对微悬臂扫描时,便可得到样品表面图像。     

脉冲CO2激光损伤K9玻璃的实验与仿真

对脉冲CO2激光损伤K9玻璃进行了实验与仿真研究.采用输出脉宽为10μs的脉冲CO2激光器对K9玻璃样品进行激光损伤实验,并且建立了脉冲CO2激光损伤K9玻璃的理论模型,利用有限元法对K9玻璃样品中的温度和应力分布进行数值分析.研究表明,K9玻璃的损伤阈值为6.533 J/cm2;入射激光能量密度越高,样品的损伤程度就越大,并且多脉冲对样品的损伤程度明显大于单脉冲;在激光能量较强的情况下,K9玻璃表面在光斑区域内形成熔融损伤和由压缩应力造成的应力损伤,在光斑区域外围则形成由环向拉伸应力造成的应力损伤,仿真分析结果与实验结果吻合良好.     

激光对星载单元探测器的损伤效应分析

给出激光损伤星载单元探测器的技术途径和估算方法，并以InSb探测器材料为例，初步分析波长为1．315μm的激光对空间卫星探测器可能造成的损伤效应。     

DNA激光损伤与细胞遗传学效应

本文对ＤＮＡ激光损光伤的分子机理及其致突变效应进行了综述。这对激光在生物和医学中的应用及其危害性的研究具有重要意义。     

光学薄膜激光损伤的光斑效应研究

采用两种不同的激光损伤阈值定义,对光学薄膜激光损伤的光斑效应进行了详细的实验研究。     

激光脉冲宽度对红外光学材料稳定性的影响

连续波激光和脉冲激光对光学材料不同的破坏机理决定了解决其光学稳定性的不同途径。为了确定红外光学材料破坏机理变更的边界，作者将所有激光作用都看为脉冲的，确定了激光破坏阈值，并记录其特点。为了研究KCl单晶的破坏特点，建立了图1所示装置。它可用宽孔径激光照射样品，并可在偏振光中对晶体的双折射图进行高速摄影［门r图1实验装置光学系统图对一知几器；2一激光辐射光学物理参数测量系统；3一高速照相扯；4一起价器；5一电火花放电器；6一没反射屏图2微不均匀性吸收产生激光（。）和内应力逐渐积累（6～．·）时光学元件破坏的照…     

激光辐照光学材料热力效应的解析计算和损伤评估

光学元件的损伤是高功率激光技术发展的一个瓶颈，为此以连续CO2激光辐照K9玻璃为例，研究了连续激光辐照光学材料的热力损伤机理。通过积分变换方法，求解热传导和热弹性力学方程组，由此得到激光辐照引起的温度场和热应力场的瞬态分布。研究中发现在高斯光束作用下，热扩散长度的概念不再适用，因此通过曲线拟合方法，推导出最大热应力的位置与辐照时间的关系，并由此计算出材料的损伤阈值。由于K9玻璃的应力损伤阈值小于熔融损伤阈值，因此当激光作用引起的环向热应力大于材料的抗拉强度时，材料发生永久性损伤，损伤形态为拉伸解理。将理论模型的相关结论与实验结果相对比，两者吻合得很好。     

输出耦合镜热形变对聚焦特性的影响及其实时补偿

研究了在不同输出功率下 ,输出耦合镜热形变所引起的输出光束Rayleigh长度的变化规律。采用压力变形反射镜对Rayleigh长度变化进行了实时补偿 ,修正了由于输出耦合镜热变形造成的影响 ,改善了高功率CO2 激光器的聚焦特性     

CO2激光主动成像雷达扫描成像实验

采用扫描发射、收发合置、外差探测等技术建立了一台CO2 激光扫描成像演示系统。利用雷达距离方程计算了系统的最大作用距离 ,并对室内 5m处的目标及室外 5 78m远处的大楼做了成像实验 ,扫描角度为± 2°×±1° ,获得了每秒 10帧、每帧 32行的轮廓像。     

CO2激光治疗仪安全风险分析

本文叙述了CO2激光器对人和环境的危害及应采取的措施     

非线性光学晶体材料GaSe激光参数的模拟计算

对红外非线性光学晶体GaSe的非线性性质进行了研究.计算模拟了1.064μm、2.05μm、2.79μm泵浦情况下Ⅰ、Ⅱ类相位匹配情况下GaSe晶体的相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角和泵浦波波长的关系.同时计算了晶体激光光参量震荡和倍频波波长和相位匹配角、有效非线性系数、走离角、允许角的关系.对计算结果进行了分析比较.所得结果对于GaSe晶体用于特定波长激光器设计新波段提供了理论依据.     

固体推进剂燃烧驱动的CO2气动激光器小信号增益的计算与实验研究

采用喷管准一维定常非平衡流场方程耦合三振型三温度模型建立的振动弛豫方程 ,对固体推进剂燃烧驱动的CO2 气动激光器的小信号增益进行了计算 ,计算结果同实验测量结果进行了对比 ,分析了影响其性能的各种因素。     

轴对称四镜折迭组合腔CO2激光器传输特性分析

为了适应CO2激光器小型化的趋势和降低生产成本的要求,基于矩阵光学理论,提出并研究将众多根放电管轴对称平行安排,由紧凑的轴对称四镜腔提取激光的方案,并对谐振腔的传输特性和输出特性进行了分析和模拟.分析表明:在近场范围内,输出光束为多支靠得极近的光束并在放电管数量众多时可为一环形光束;在远场,输出光束合并为一条光束.     

连续CO2激光脉冲写入制作长周期光纤光栅的实验研究

用耦合模理论对长周期光纤光栅进行了简要分析,叙述了连续CO2激光脉冲写入制作的长周期光纤光栅技术的实验研究情况,实验过程中观测到模式耦合强度随光栅区域长度发生变化.     

强激光大气传输特性分析及自适应光学技术

分析了强激光在大气传输中产生的折射、吸收、散射和湍流等线性光学效应，以及热晕、受激喇曼散射和大气击穿等非线性光学效应。同时介绍了自适应光学技术，以用于强激光发射。     

激光与透明类非金属材料相互作用的实验研究

实验验证了激光在透明类材料内部聚焦并进行切割的可行性 ,得出了激光参数与扫描速度匹配的一般性原则。本文的结果在工艺品制作等方面可以开拓激光的应用范围     

激光辐照下锗材料热形变的实验研究

红外光学系统的镜片组件在环境温度较高时会发生热形变,特别是在局部温度过高时,镜片的面形、厚度的变化会对成像质量有着不可忽视的影响。为了研究红外光学镜片的热形变,利用波长为1.06μm准连续激光辐照锗单晶平片,实时监测锗材料在不同辐照时间下的形变及对成像质量的影响。所得实验数据可为镜片热形变的理论分析提供参考。