图像处理在双波长激光诱导熔石英损伤增长中的应用

利用图像处理方法对比研究了单波长辐照和双波长激光同时辐照下熔石英光学元件的损伤增长阈值。通过实时采集损伤图像和靶面光斑能量空间分布,获取损伤增长发生位置对应的能量密度。针对3ω单独辐照、3ω和1ω同时辐照下熔石英元件损伤增长的实验数据,比较分析了基于图像处理方法和传统损伤增长阈值R-on-1测量方法(国标)所得结果的差异。结果表明:本文采用的图像处理方法在研究小口径非均匀光斑辐照下的熔石英光学元件损伤增长阈值时,能解决传统损伤阈值测试中将能量密度分布非均匀光斑等效为均匀分布的平顶光斑带来的计算误差问题,有助于降低损伤(增长)阈值测量中的光斑口径效应。

预应力对熔石英损伤的影响

采用ANSYS进行形变一应力模拟。对不同应力状态下的熔石英表面进行三倍频激光损伤测试，结果发现，预加压应力为0～50MPa时损伤阈值有明显提高的趋势，用应力耦合作用对此给出了解释：O～50MPa的预加压应力可以降低和抵消激光辐照产生的张应力破坏，大于50MPa预应力的耦合作用会使得该处机械性能下降，另外，损伤增长在预应力存在时更容易发生。因此，0～50MPa预加压应力时的表面预应力可以提高熔石英的抗激光辐照能力。

污染物致光学元件损伤特性研究进展

总结了致损伤污染物的分类和污染物致光学元件表面损伤的原理,介绍了污染物诱导光学元件表面损伤的物理过程,阐述了近几年污染物致损伤研究所取得的进展,并提出了污染物致损伤研究过程中仍然存在的相关问题及发展方向。

外界应力对熔石英激光损伤性能的影响研究

高功率激光系统的熔石英真空隔窗作为分隔大气环境和真空环境的重要窗口,其因两侧气压差而承受一个大气压的压力。为了研究外界应力对熔石英真空隔窗的激光损伤性能的影响,通过1-on-1方法测试了不同压强(10~50 MPa)下熔石英351 nm激光损伤产生阈值和初始损伤点尺寸,通过R-on-1的方法测试了有、无外界应力时的损伤增长阈值。研究发现,0~50 MPa的张应力不影响熔石英损伤产生阈值和初始损伤点尺寸,有、无应力下损伤产生阈值的差值不及最小值的4.1%,初始损伤尺寸的平均值的差值不及最小值的5.5%;0~50 MPa的张应力也不影响损伤增长阈值,有、无应力下损伤增长阈值的平均值的差值不及最小值的1%。研究结果为解决高功率激光装置中真空隔窗的激光损伤问题提供了重要的实验支撑。