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高重复频率激光脉冲光束大小对吸收玻璃损伤特征的影响

冯国英 张秋慧 傅玉青 牛瑞华 周寿桓 韩敬华 杨李茗 朱启华 谢旭东

高重复频率激光脉冲光束大小对吸收玻璃损伤特征的影响

冯国英, 张秋慧, 傅玉青, 牛瑞华, 周寿桓, 韩敬华, 杨李茗, 朱启华, 谢旭东
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  • 针对高重复频率对吸收性滤光片损伤问题,研究了高重复频率(kHz量级)激光脉冲的光束半径大小对吸收玻璃的形貌特征和损伤机理.研究发现在总的激光作用个数、单脉冲能量和脉冲作用频率固定时,吸收玻璃的损伤特性发生很大变化:在光束半径较大时,激光能量分散,主要损伤形貌是熔化破坏;随着光束半径的减小,激光脉冲能量变得集中,热量的累积效果变得明显,逐渐变成熔化破坏和气化破坏;当激光光束半径小到一定程度,则会由于光强过大使得介质表面发生击穿而产生激光等离子体冲击波,同时由于热量沉积的集中使光束作用中心处产生超热液体,当满足相爆炸发生的条件时,气化物、液滴和固体颗粒的混合物会向外飞溅,在损伤凹陷的周围形成气化物、液滴的冷凝区和固体颗粒溅射区.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重大项目(批准号:60890203)、国家自然学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号:10676023)和四川大学青年教师科研启动基金(批准号:2009SCU11008)资助的课题.
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    Stuart B C, Feit M D, Herman S, Rubenchik A M, Shore B W, Perry M D 1996 Phys. Rev. B 53 1749

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    Xu X 2002 Appl. Surf. Sci. 197 61

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    Rethfeld B, Sokolowski-Tinten K, Linde D von der 2004 Appl. Phys.A: Mater. Sci. Proc. 79 767

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    Pamela K. W, Bletzer K, James L H, Francois Y G, Hester M, Yoshiyama J M 1999 SPIE 3578 681

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    Ou Q, Chen J G, Zhang W, Lan L, Feng G Y 2006 Opt. Las. Tech. 38 631

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    Han J H 2009 Ph.D. Dissertation (Chengdu:Sichuan University) (in Chinese) [韩敬华 2009 博士学位论文(成都: 四川大学)]

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-16
  • 修回日期:  2010-04-18
  • 刊出日期:  2011-02-15

高重复频率激光脉冲光束大小对吸收玻璃损伤特征的影响

  • 1. (1)四川大学电子信息学院,成都 610064; (2)四川大学电子信息学院,成都 610064;中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900; (3)中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金重大项目(批准号:60890203)、国家自然学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号:10676023)和四川大学青年教师科研启动基金(批准号:2009SCU11008)资助的课题.

摘要: 针对高重复频率对吸收性滤光片损伤问题,研究了高重复频率(kHz量级)激光脉冲的光束半径大小对吸收玻璃的形貌特征和损伤机理.研究发现在总的激光作用个数、单脉冲能量和脉冲作用频率固定时,吸收玻璃的损伤特性发生很大变化:在光束半径较大时,激光能量分散,主要损伤形貌是熔化破坏;随着光束半径的减小,激光脉冲能量变得集中,热量的累积效果变得明显,逐渐变成熔化破坏和气化破坏;当激光光束半径小到一定程度,则会由于光强过大使得介质表面发生击穿而产生激光等离子体冲击波,同时由于热量沉积的集中使光束作用中心处产生超热液体,当满足相爆炸发生的条件时,气化物、液滴和固体颗粒的混合物会向外飞溅,在损伤凹陷的周围形成气化物、液滴的冷凝区和固体颗粒溅射区.

English Abstract

参考文献 (24)

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