王海军 栾晓雨

摘 要：CO2激光修复技术是修复熔石英光学元件激光损伤的主要方法，但是在修复过程中可能出现烧蚀、气泡、残余应力、调制等问题，尤其是残余应力问题，如果不加以控制极易导致光学元件再损伤和局部开裂。本文主要研究了在利用CO2激光修复熔石英光学元件的激光诱导损伤过程中的残余应力控制。通过塞纳蒙（Senarmont）应力检测法，测量应力双折射产生的光程差随激光退火时间的变化关系，发展了一种临界损伤尺寸开裂法精确测量激光退火后的残余应力，有效控制了产生的残余应力，提升了熔石英光学元件损伤点的抗损伤能力。

关键词：激光损伤修复 残余应力 塞纳蒙（Senarmont）应力检测法 熔石英

中图分类号：TN24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（b）-0058-02

在高通量三倍频紫外激光作用下，熔石英光学元件（包括楔形透镜、取样光栅、真空窗口等）的激光诱导损伤问题是制约高功率固体激光装置负载能力的关键问题之一。激光诱导损伤不仅会直接导致激光能量的散射损耗并给腔内带来喷溅污染物，而且更严重的后果是熔石英元件的紫外激光损伤点在后续激光辐照下其尺寸和深度会快速增长，严重影响了光学元件的稳定性和使用寿命。目前熔石英光学元件表面的激光诱导损伤仍然是限制高功率激光装置稳定运行的瓶颈。由于大口径的熔石英光学元件加工周期长价格昂贵，频繁的更换和重新抛光光学元件需要大量的时间和巨额的费用，这对于维持高功率固体激光装置高效经济的运行显然是不可取的。……