刘娅丽 戚磊 郑梦珂 张蓉竹

(四川大学电子信息学院, 成都 610065)

激光辐照光学材料时, 经后表面反射的部分光束与入射光束干涉, 在材料内部形成驻波场.若材料表面存在缺陷, 缺陷会对入射光进行调制, 导致材料内驻波场分布不再均匀, 局部区域光强增大.为分析光学材料的场损伤特性, 建立了一个划痕缺陷影响下的光学材料损伤分析模型.从电子增值理论出发, 分析了划痕数量及其所在位置对材料驻波场和损伤特性的影响, 并针对熔融石英材料进行了具体计算.结果表明, 在入射光场不变的前提下, 随着划痕数量增加, 对光场的调制作用增强, 材料内部驻波场的最大场强增大, 熔融石英损伤阈值降低.相对亚表面和后表面划痕缺陷而言, 材料上表面的缺陷对光场具有最大的调制作用, 因此更容易导致材料损伤.

1 引 言

要想进一步提高激光输出能量, 材料的抗损伤能力成为主要的瓶颈.深入了解光诱导材料损伤的物理机理, 探索提高材料抗损伤能力的方法, 对高功率激光系统的研究和发展具有重要意义.在材料损伤特性的研究过程中, Rubenchik等[1]发现熔融石英后表面的损伤几率远大于前表面.Ye等[2]分析了划痕形状和尺寸对材料损伤特性的影响, 结果表明, 后表面划痕周围的光场强度随着划痕尺寸的增大而增大, 三角形划痕的光调制效应通常不如锯齿形和抛物面划痕明显.程建和陈明君[3]测试了KDP的表面缺陷对材料的……