短脉冲激光辐照下光学膜层迎光剥落的理论模型

基于最大剪应力理论 ,建立了短脉冲激光辐照下光学膜层发生迎光剥落的理论模型 ,导出了膜层剥落的激光功率密度阈值条件和剥落区半径与激光及膜层参数的关系式。以时空都为Gauss分布的ns级脉冲激光辐照ZrO2 膜层为例进行了理论计算。该理论模型及其结果揭示出光学膜层的轴向快速热膨胀、膜层材料的热软化以及由膜层中的径向应力、环向应力和垂直剪应力导致的锥面型剪切滑移是脉冲激光辐照下膜层发生迎光剥落的主要原因。