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K9和熔石英玻璃纳秒基频激光损伤特性的实验对比研究

刘红婕 王凤蕊 罗青 张振 黄进 周信达 蒋晓东 吴卫东 郑万国

K9和熔石英玻璃纳秒基频激光损伤特性的实验对比研究

刘红婕, 王凤蕊, 罗青, 张振, 黄进, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东, 郑万国
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  • 利用光学元件基频激光损伤测试平台,通过实验测试相同条件下K9和熔石英两类常用 光学元件的初始损伤阈值、损伤增长阈值和损伤增长规律,对比研究了两类光学元件的基频激光损伤特性.结果表明,K9和熔石英光学元件的初始损伤阈值基本相同,损伤面积增长都遵循指数性增长规律,损伤深度成线性增长.但两者损伤增长特性仍有很大的差别,与熔石英相比,K9激光损伤增长阈值较低,并且相同通量下的激光损伤增长更为迅速,通过两类光学材料抗压性能的巨大差异很好地解释了这一现象.该研究结果对国内高功率激光装置的透射光学材料工程应用有非常重要的参考价值.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 20903083)和中国工程物理研究院科学基金(批准号: 2011B0401065)资助的课题.
    [1]

    Moses E I, Campbell J H, Stolz C J, Wuest C R 2003 Proc. of SPIE 5001 1

    [2]
    [3]

    Moses E I 2004 Proc. of SPIE 5341 13

    [4]
    [5]

    Andr M L, Decroisette M 1998 Europhysics News 6 235

    [6]

    Peng H S, Zhang X M, Wei X F, Zheng W G, Jing F, Sui Z, Zhao Q, Fan D Y, Ling Z Q, Zhou J Q 2001 Proc. of SPIE 4424 98

    [7]
    [8]

    Xiao G Y, Fan D Y, Wang S J, Lin Z Q, Gu Y, Zhu J Q, Zhen Y X, Zhu J, Liu F Q, Chen S C, Chen Q H, Huang G L, Deng X M 1998 Proc. of SPIE 3492 890

    [9]
    [10]

    Salleo A, Genin F, Yoshiyama J, Stolz C J, Kozlowski M 1998 Proc of SPIE 3244 341

    [11]
    [12]

    Miller P, Suratwala T, Bude J, Laurence T A, Shen N, Steele WA, Feit M, Menapace J, Wong L 2009 LLNL-PROC-420439

    [13]
    [14]

    Bercegol H, Bouchut P, Lamaignre L, LeGarrec B, Raze G 2004 Proc of SPIE 5273 312

    [15]
    [16]

    Negres R A, Norton M A, Cross D A, Carr C W 2010 Opt. Exp. 18 19966

    [17]
    [18]

    Fleck J A, Morris J R, Bliss E S 1978 IEEE J. Quant Elec. QE-14 353

    [19]
    [20]
    [21]

    Miller P E, Suratwala T I, Wong L L, Feit M D, Menapace J A, Davis P J 2005 Proc of SPIE 5991 599101-1

    [22]

    Bien-Aim K, Nauport J Tovena-Pecault I, Fargin E, Labrug`ere C, Belin C, Couzi M 2009 Appl. Opt. 48 2228

    [23]
    [24]
    [25]

    Smith A V, Do B T 2008 Proc of SPIE 7132 71321E-1

    [26]

    Liu H J, Huang J,Wang F R, Zhou X D, Jiang X D,WuWD 2010 Acta Phys. Sin. 59 1308 (in Chinese) [刘红婕, 黄进, 王凤蕊, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东 2010 物理学报 59 1308]

    [27]
    [28]
    [29]

    Liu H J, Zhou X D, Huang J, Wang F R, Jiang X D, Huang J, Wu W D, Zheng W G 2011 Acta Phys. Sin. 60 065202 (in Chinese)[刘红婕, 周信达, 黄进, 王凤蕊, 蒋晓东, 黄竞, 吴卫东, 郑万国 2011 物理学报 60 065202]

    [30]

    Huang J, Jiang X D, Liu H J, Lv H B,Wang H J, Yuan X D, Zheng W G 2010 Acta Phys. Sin. 59 4677 (in Chinese) [黄进, 蒋晓东, 刘红婕, 吕海滨, 王海军, 袁晓东, 郑万国 2010 物理学报 59 4677]

    [31]
    [32]
    [33]

    Norton M A, Donohue E E, Hollingsworth W G, Feit M D, Rubenchik A M, Hackel R P 2004 Proc. of SPIE 5647 197

    [34]
    [35]

    Wang F R, Huang J, Liu H J, Zhou X D, Jiang X D, Wu W D, Zhen W G 2010 Acta Phys. Sin. 59 5122 (in Chinese) [ 王凤蕊, 黄进, 刘红婕, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东, 郑万国 2010 物理学报 59 5122]

    [36]
    [37]

    Bercegol H, Grua P, Hbert D, Morreeuw J D 2007 Proc. of SPIE 6720 672003-1

    [38]

    Genin F A, Salleo A, Pistor T V, Chase L L 2001 J. Opt. Soc. Am. A 18 2607

    [39]
    [40]
    [41]

    Iida S, Sinzen H, Ono K 1979 Physics Common Datasheet (Bei-

    [42]
    [43]

    Bonneau F , Combis P , Rullier J 2004 Appl. Phys. B 78 447

    [44]

    Luo F, Sun C W, Du X W 2001 High Power Laser and Particle Beams 13 19 (in Chinese) [罗福, 孙承纬, 杜祥琬 2001 强激光与粒子束 13 19]

    [45]

    jing : Science Press) (in Chinese) [饭田修一, 大野和郎, 神前熙 1979 物理学常用数表 (北京:科学出版社)]

    [46]
    [47]
  • [1]

    Moses E I, Campbell J H, Stolz C J, Wuest C R 2003 Proc. of SPIE 5001 1

    [2]
    [3]

    Moses E I 2004 Proc. of SPIE 5341 13

    [4]
    [5]

    Andr M L, Decroisette M 1998 Europhysics News 6 235

    [6]

    Peng H S, Zhang X M, Wei X F, Zheng W G, Jing F, Sui Z, Zhao Q, Fan D Y, Ling Z Q, Zhou J Q 2001 Proc. of SPIE 4424 98

    [7]
    [8]

    Xiao G Y, Fan D Y, Wang S J, Lin Z Q, Gu Y, Zhu J Q, Zhen Y X, Zhu J, Liu F Q, Chen S C, Chen Q H, Huang G L, Deng X M 1998 Proc. of SPIE 3492 890

    [9]
    [10]

    Salleo A, Genin F, Yoshiyama J, Stolz C J, Kozlowski M 1998 Proc of SPIE 3244 341

    [11]
    [12]

    Miller P, Suratwala T, Bude J, Laurence T A, Shen N, Steele WA, Feit M, Menapace J, Wong L 2009 LLNL-PROC-420439

    [13]
    [14]

    Bercegol H, Bouchut P, Lamaignre L, LeGarrec B, Raze G 2004 Proc of SPIE 5273 312

    [15]
    [16]

    Negres R A, Norton M A, Cross D A, Carr C W 2010 Opt. Exp. 18 19966

    [17]
    [18]

    Fleck J A, Morris J R, Bliss E S 1978 IEEE J. Quant Elec. QE-14 353

    [19]
    [20]
    [21]

    Miller P E, Suratwala T I, Wong L L, Feit M D, Menapace J A, Davis P J 2005 Proc of SPIE 5991 599101-1

    [22]

    Bien-Aim K, Nauport J Tovena-Pecault I, Fargin E, Labrug`ere C, Belin C, Couzi M 2009 Appl. Opt. 48 2228

    [23]
    [24]
    [25]

    Smith A V, Do B T 2008 Proc of SPIE 7132 71321E-1

    [26]

    Liu H J, Huang J,Wang F R, Zhou X D, Jiang X D,WuWD 2010 Acta Phys. Sin. 59 1308 (in Chinese) [刘红婕, 黄进, 王凤蕊, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东 2010 物理学报 59 1308]

    [27]
    [28]
    [29]

    Liu H J, Zhou X D, Huang J, Wang F R, Jiang X D, Huang J, Wu W D, Zheng W G 2011 Acta Phys. Sin. 60 065202 (in Chinese)[刘红婕, 周信达, 黄进, 王凤蕊, 蒋晓东, 黄竞, 吴卫东, 郑万国 2011 物理学报 60 065202]

    [30]

    Huang J, Jiang X D, Liu H J, Lv H B,Wang H J, Yuan X D, Zheng W G 2010 Acta Phys. Sin. 59 4677 (in Chinese) [黄进, 蒋晓东, 刘红婕, 吕海滨, 王海军, 袁晓东, 郑万国 2010 物理学报 59 4677]

    [31]
    [32]
    [33]

    Norton M A, Donohue E E, Hollingsworth W G, Feit M D, Rubenchik A M, Hackel R P 2004 Proc. of SPIE 5647 197

    [34]
    [35]

    Wang F R, Huang J, Liu H J, Zhou X D, Jiang X D, Wu W D, Zhen W G 2010 Acta Phys. Sin. 59 5122 (in Chinese) [ 王凤蕊, 黄进, 刘红婕, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东, 郑万国 2010 物理学报 59 5122]

    [36]
    [37]

    Bercegol H, Grua P, Hbert D, Morreeuw J D 2007 Proc. of SPIE 6720 672003-1

    [38]

    Genin F A, Salleo A, Pistor T V, Chase L L 2001 J. Opt. Soc. Am. A 18 2607

    [39]
    [40]
    [41]

    Iida S, Sinzen H, Ono K 1979 Physics Common Datasheet (Bei-

    [42]
    [43]

    Bonneau F , Combis P , Rullier J 2004 Appl. Phys. B 78 447

    [44]

    Luo F, Sun C W, Du X W 2001 High Power Laser and Particle Beams 13 19 (in Chinese) [罗福, 孙承纬, 杜祥琬 2001 强激光与粒子束 13 19]

    [45]

    jing : Science Press) (in Chinese) [饭田修一, 大野和郎, 神前熙 1979 物理学常用数表 (北京:科学出版社)]

    [46]
    [47]
  • [1] 韩伟, 冯斌, 郑奎兴, 朱启华, 郑万国, 巩马理. 高功率激光装置熔石英紫外损伤增长研究. 物理学报, 2016, 65(24): 246102. doi: 10.7498/aps.65.246102
    [2] 刘红婕, 黄进, 王凤蕊, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东. 熔石英表面热致应力对激光损伤行为影响的研究. 物理学报, 2010, 59(2): 1308-1313. doi: 10.7498/aps.59.1308
    [3] 张丽娟, 张传超, 陈静, 白阳, 蒋一岚, 蒋晓龙, 王海军, 栾晓雨, 袁晓东, 廖威. 激光诱导熔石英表面损伤修复中的气泡形成和控制研究. 物理学报, 2018, 67(1): 016103. doi: 10.7498/aps.67.20171839
    [4] 陆启生, 邓少永, 朱永祥, 林文雄, 陈 燧, 林宗志, 郭少锋. 熔融石英玻璃受激布里渊散射效应实验研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2218-2222. doi: 10.7498/aps.56.2218
    [5] 沈超, 程湘爱, 田野, 许中杰, 江天. 1064nm纳秒激光对熔石英元件后表面击穿的实验与数值研究. 物理学报, 2016, 65(15): 155201. doi: 10.7498/aps.65.155201
    [6] 夏志林, 郭培涛, 薛亦渝, 黄才华, 李展望. 短脉冲激光诱导薄膜损伤的等离子体爆炸过程分析. 物理学报, 2010, 59(5): 3523-3530. doi: 10.7498/aps.59.3523
    [7] 胡建平, 潘峰, 马平, 赵兴海, 高杨. 真空条件下激光诱导光纤损伤特性研究. 物理学报, 2010, 59(6): 3917-3923. doi: 10.7498/aps.59.3917
    [8] 王坤鹏, 闫石. 不同荷电态替位缺陷Sp对磷酸二氢钾激光损伤的影响. 物理学报, 2011, 60(9): 097401. doi: 10.7498/aps.60.097401
    [9] 孙晓艳, 雷泽民, 卢兴强, 范滇元. 表面颗粒污染物诱导薄光学元件初始损伤的机理. 物理学报, 2014, 63(13): 134201. doi: 10.7498/aps.63.134201
    [10] 蒋晓东, 魏晓峰, 李志宏, 吴忠华, 徐 耀, 章 斌, 吴 东, 孙予罕, 梁丽萍, 张 磊. PVP掺杂-ZrO2溶胶-凝胶工艺制备多层激光高反射膜的研究. 物理学报, 2006, 55(11): 6175-6184. doi: 10.7498/aps.55.6175
    [11] 刘崇, 季来林, 朱宝强, 林尊琪. 高功率激光终端KDP晶体非共线高效三倍频及远场色分离方案数值模拟分析. 物理学报, 2016, 65(14): 144202. doi: 10.7498/aps.65.144202
    [12] 冯国英, 张秋慧, 周寿桓, 韩敬华, 杨李茗, 谢旭东, 朱启华. 纳秒激光在K9玻璃中聚焦的损伤形貌研究. 物理学报, 2008, 57(9): 5558-5564. doi: 10.7498/aps.57.5558
    [13] 李志宏, 吴忠华, 徐 耀, 吴 东, 孙予罕, 梁丽萍, 张 磊. 溶胶-凝胶方法制备ZrO2及聚合物掺杂ZrO2单层光学增反射膜. 物理学报, 2006, 55(8): 4371-4382. doi: 10.7498/aps.55.4371
    [14] 韩伟, 周丽丹, 李富全, 王芳, 冯斌, 郑奎兴, 巩马理. 光束通量空间分布随机变化的统计分析. 物理学报, 2014, 63(7): 074204. doi: 10.7498/aps.63.074204
    [15] 李永宏, 刘福生, 马海云, 程小理, 马小娟, 孙燕云, 张明建, 薛学东. 动态荷载下石英玻璃的透光性及损伤演化研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2104-2108. doi: 10.7498/aps.59.2104
    [16] 高祀建, 欧阳世翕. γ射线辐照对电熔石英玻璃介电性质的影响. 物理学报, 2003, 52(5): 1292-1296. doi: 10.7498/aps.52.1292
    [17] 徐世珍, 贾天卿, 孙海轶, 李晓溪, 程兆谷, 冯东海, 李成斌, 徐至展. 飞秒激光在石英玻璃中诱导微爆炸的理论研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4146-4150. doi: 10.7498/aps.54.4146
    [18] 胡浩丰, 王晓雷, 翟宏琛, 王攀, 郭文刚. 强飞秒激光烧蚀石英玻璃的超快时间分辨光学诊断. 物理学报, 2011, 60(1): 017901. doi: 10.7498/aps.60.017901
    [19] 梁婉婷, 候峙云, 周桂耀, 夏长明, 张卫, 韦乐峰, 刘建涛. 基于溶胶-凝胶和激光熔融法制备掺镱石英玻璃. 物理学报, 2016, 65(17): 178107. doi: 10.7498/aps.65.178107
    [20] 邓蕴沛, 贾天卿, 冷雨欣, 陆海鹤, 李儒新, 徐至展. 飞秒激光烧蚀石英玻璃的实验与理论研究. 物理学报, 2004, 53(7): 2216-2220. doi: 10.7498/aps.53.2216
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-11
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

K9和熔石英玻璃纳秒基频激光损伤特性的实验对比研究

  • 1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 20903083)和中国工程物理研究院科学基金(批准号: 2011B0401065)资助的课题.

摘要: 利用光学元件基频激光损伤测试平台,通过实验测试相同条件下K9和熔石英两类常用 光学元件的初始损伤阈值、损伤增长阈值和损伤增长规律,对比研究了两类光学元件的基频激光损伤特性.结果表明,K9和熔石英光学元件的初始损伤阈值基本相同,损伤面积增长都遵循指数性增长规律,损伤深度成线性增长.但两者损伤增长特性仍有很大的差别,与熔石英相比,K9激光损伤增长阈值较低,并且相同通量下的激光损伤增长更为迅速,通过两类光学材料抗压性能的巨大差异很好地解释了这一现象.该研究结果对国内高功率激光装置的透射光学材料工程应用有非常重要的参考价值.

English Abstract

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