（光学专业论文）高功率激光诱导光学元件损伤场效应及阈值测试研究.pdf

璺型盔堂塑主堂垡垫塞3 芝! 望；1 2 1 高功率激光诱导光学元件损伤场效应 及阈值测量研究 光学专业 研究生：张问辉指导老师：陈建国、胡建平 在可靠运转的前提下，用于i c f 研究的高功率激光系统( 如美国利弗莫尔 国家实验室点火装置n i f 或者法国的l m j 等) 的功率很高，从某种意义上说， 系统元件的抗激光辐照能力的大小决定了系统的功率水平和运行性能。了解系 统中元件的损伤机理，掌握所用材料的激光诱导损伤阈值( 1 a s e r - i n d u c e d d a m a g e - t h r e s h o l d ，简写为l i d t ) 对于强激光研究领域的科研人员和工程技术 人员是非常重要的。由于影响激光损伤的因素众多，所涉及到的面也是极其丰 富的，高功率激光诱导损伤至今仍然是一个讨论很热烈的问题。本文围绕激光 损伤的三个核心问题一激光诱导光学元件损伤机理、l i d t 测试和提高l i d t 的激光预处理工艺开展研究工作，主要内容包含了以下几个方面： 一、阐述了i c f 的发展对高功率激光损伤研究的需求。回顾了激光诱导损 伤机理研究的历史，对激光损伤测量方法研究现状和损伤研究的复杂性进行了 分析。 二、研究了激光与光学元件相互作用时的温度场，利用脉冲的周期性以及 重复周期比脉宽大许多个数量级的特点，建立了激光系统稳定运行时，周期重 复的短脉冲在用作窗口等的平板光学元件上造成的温度分布的物理模型。对热 传输、元件的应力场计算、冲击波的形成以及电场分布跟元件损伤的关系进行 了分析。 三、以光学中心根据i s o l l 2 5 4 建立起来的损伤测试平台介绍了l i d t 测 量全部过程。对常用于损伤判断的光斑变形法、散射检测法等方法及其原理进 t s 上0 四川大学硕士学位论文 行了分析。对色分离光栅( c s g ) 基频、熔石英三倍频激光损伤特性和机理进 行了实验研究。 四、针对l i d t 的测试流程，对引起l i d t 测量结果的不确定度来源进行 了详尽的分析，建立了相应的计算模型，应用该模型对1 0 6 4n n l 高反薄膜样品 损伤测试结果进行了分析。 五、对一种提高l i d t 的技术一激光预处理工艺进行了研究。分析了 r - o n 1 、n o n l 、单步离线预处理、两步激光预处理等工艺，从缺陷良性去除 等方面对激光预处理的机理进行了分析，实验研究了h f 0 2 s i 0 2 高反薄膜激光 预处理的效果。 关键词：激光损伤机理激光损伤阈值损伤阈值测试不确定度激光预处理 i i 四川大学硕士学位论文 s t u d yo nf i e l de f f e c t sa n dt h r e s h o l dt e s t i n go fh i g h p o w e r l a s e r - i n d u c e d d a m a g ei no p t i c a lc o m p o n e n t s o p t i c sm a j o r p o s t g r a d u a t e ：w e n h u iz h a n gd i r e c t o r ：j i a n g u oc h e r ta n dj i a n p i n gh u t h eh i g hp o w e rl a s e r sf o ri n e r t i a lc o n f i n e m e n tf u s i o ns u c ha sn a t i o n a li g n i t i o n f a c i l i t y ( n i f ) a tl a w r e n c el i v e r m o r en a t i o n a ll a b o r a t o r y ( l l n l ) o rt h el a s e r m e g a j o u l e ( l m j ) i nf r a n c ea l w a y sw o r k a te x t r e m e l yh i g hp o w e ro re n e r g y f o r s o m es e n s e ，t h ep o w e rl e v e la n dt h ep e r f o r m a n c eo f t h el a s e rs y s t e ma l el i m i t e db y t h ed a m a g er e s i s t a n c eo ft h ec o m p o n e n t st oi n t e n s el a s e ri l l u m i n a t i o n t h e r e f o r e ，i t i sv i t a lf o rt h er e s e a r c h e r sa n dt e c h n i c i a n sw o r k i n gi nh i g l lp o w e rl a s e ra r e at og e t s o m ek n o w l e d g ea b o u td a m a g em e c h a n i s m so ra c q u i r et h ec o r r e c tl a s e r i n d u c e d d a m a g e - t h r e s h o l d ( l i d t ) o ft h ec o m p o n e n t s h o w e v e lt h el a s e r - i n d u c e d d a m a g e i nt h eo p t i c si ss oc o m p l i c a t e d ，f o ri ti sa f f e c t sb yl o t so ff a c t o r sl y i n gi np h y s i c so r c h e m i s t r y i th a sb e e na t t r a c t i n gt h er e s e a r c h e r s a t t e n t i o ns i n c et h ef i r s th i r 曲p o w e r l a s e rs y s t e mc o m ei n t oa p p l i c a t i o n f o rt h e s er e a s o n ，t h i st h e s i sf o c u so ns o m e l a s e r - i n d u c e d d a m a g em e c h a n i s m s ，l i d tt e s t i n ge x p e r i m e n ta n dl a s e rc o n d i t i o n i n g ， w h i c hi saf e a s i b l et e c h n o l o g yt oi m p r o v et h el i d t t h em a i nr e s u l t so b t a i n e dc a n b es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 t h er e q u i r e m e n tf o r l a s e r - i n d u c e d - d a m a g er e s e a r c h i ni c fh a sb e e n e x p a t i a t e d t h ei n v e s t i g a t i o nh i s t o r yo fd a m a g em e c h a n i s m sa n dt e s t i n gh a sb e e n s u m m a r i z e d ，m e a n w h i l e ，t h ec o m p l e x i t yo fl a s e r - i n d u c e dd a m a g er e s e a r c h i n gh a s a l s ob e e na n a l y z e d 2 t h e r m a l ，s t r e s sa n de l e c t r i cf i e l dc h a n g i n go fs o m eo p t i c sd u r i n gt h e i n t e r a c t i o nw i t ht h el a s e rh a v eb e e ns t u d i e d ap h y s i c a lm o d e lh a v eb e e ns e tu pt o c a l c u l a t i n gt h et e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o no ft h eo p t i c a lc o m p o n e n t si r r a d i a t e db yt h e p e r i o d i cp u l s e sb ym a k i n gf u l lu s eo ft h ep e r i o d i cc h a r a c t e r i s t i c so ft h ep u l s e dl a s e r i i i 四川大学硕士学位论文 s y s t e m s o m em e t h o d st og e tt h et h e r m a lt r a n s f e rs t r e s si nc o m p o n e n t sh a v eb e e n i n t r o d u c e d r e l a t i o n sb e t w e e nl a s e r - i n d u c e d - d a m a g ea n dt h ee l e c t r i cf i e l dc h a n g i n g a n dt h ef o r m a t i o no f t h es h o c k - w a v ei no p t i c sh a v eb e e na n a l y z e d 3 t h ew h o l el i d tt e s t i n gp r o c e s sh a sb e e ni n t r o d u c e db a s e do nt h el i d t t e s t i n gs t a t i o nw h i c hw a sb u i l t 叩r e g u l a t e db yt h ei s 0 1 1 2 5 4s t a n d a r di nc h e n g d u f i n eo p t i c a le n g i n e e r i n gr e s e a r c hc e n t e r s o m em e t h o d st oi d e n t i f yt h ed a m a g e h a v eb e e np r e s e n t e d t h e s em e t h o d sc o u l db eb e a m - d i s t o r t i o nd e t e c t i n g ，s c a t t i n g p r o b i n ga n ds oo n t h e o r i e so nt h e s em e t h o d sh a v ea l s ob e e ng i v e n f u r t h e r m o r e ， d a m a g et e s te x p e r i m e n t sh a v eb e e ns e tu pt os t u d yt h e 出眦l a g ec h a r a e t e r i s a 蹙sa n d m e c h a n i s mo f t h e c o l o r - s e p a r a t i n gg r a t i n g s ( c s g s ) a n ds i l i c ai r r a d i a t e db yt h e1 0 6 4 n n la n d3 5 5n n ll a s e rr e s p e c t i v e l y 4 t h eo r i g i n so ft h eu n c e r t a i n t yo fl i d tt e s t i n gr e s u l th a v eb e e nc o m p l e t e l y d e d u c e d a no p e r a b l em o d e lt oc a l c u l a t et h er e l a t i v ec o m b i n e ds t a n d a r du n c e r t a i n t y o f l l d th a sb e e ns e tu p a sa ne x a m p l e i th a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt oa n a l y s i s t h eu n c e r t a i n t yo f t h el i d to f t h e1 0 6 4n l nh rt h i n - f i l ms a m p l e 5 t h el a s e rc o n d i t i o n i n gm e t h o dh a sb e e ns t u d i e d ，w h i c hc a ne x t r e m e l y i m p r o v et h el i d to f t h eo p t i c s ，e s p e c i a l l yc o a t i n g s m e t h o d so fl a s e rc o n d i t i o n i n g h a v eb e e ni n v e s t i g a t e d ，s u c ha sr - o n - i ，n - o n - 1 ，s i n g l e - s t e po f f - l i n ea n d2 - s t e pl a s e r c o n d i t i o n i n gp r o c e s s m o d e sl i k em o d u l a rb e n i g ne j e c t i o n sh a v eb e e na p p l i e dt o e x p l a i nt h el i d ti m p r o v e m e n tb yt h el a s e rc o n d i t i o n i n g f i n a l l y , a ne x p e r i m e n t w i t h1 0 6 4n n ln d ：y a gl a s e rc o n d i t i o n i n go n - h f 0 2 s i 0 2c o a t i n gs a m p l e sh a sb e e n s e tu pt os t u d yt h ei m p r o v e m e n te f f e c to f d a m a g et h r e s h o l d k e yw o r d s ：l a s e ri n d u c e dd a m a g em e c h a n i s m ，l i d t , l i d tt e s t i n gp r o c e s s ，l i d t u n c e r t a i n t y , l a s e rc o n d i t i o n i n g 四川大学硕士学位论文 第一章引言 1 1i c f 的发展对强激光诱导损伤研究的需求 人类社会的发展，必须建立在大量消耗能源的基础上。随着全球工业和经 济的迅速发展，能源作为国民经济的命脉，在各国家的反展中凸现出越来越重 要的作用。然而，地球上常用的能源资源如媒、石油、天然气的存贮量是有限 的，过度的开采能源将使我们面临资源枯竭和环境破坏两大突出问题，寻求新 能源是人类目前的一项迫切任务。 “核裂变”和“核聚变”是人类获得能源的两种有效途径。核裂变能的可 控释放已通过核反应堆得到实现，并在许多先进国家的能源结构中占有相当的 比例。但是，核裂变能的个潜在威胁是反应堆中存在放射性物质以及产生的 放射性废物，如果处理不当，将造成重大的安全事故和环境灾难。人类对更强 大、更干净的核聚变能寄予了殷切期望。从反应过程分析，就单位质量而言， 聚变释放的能量要比裂变能大3 4 倍。由于聚变反应中的燃料将使用包含在 普通水中的氘，故聚变能是地球上的取之不尽的能源。同时，聚变反应堆中只 含有少量的聚变燃料，燃料氚虽是放射性的，但在自然界中几乎不存在，毒性 低，即使泄漏也不会造成很大的危害，更不会危害环境，因此，聚变能也是干 净、安全的能源。 然而，聚变能的释放目前仅在不可控制的氢弹爆炸中得到实现。如何实现 受控核聚变，是众多核物理学家们一直致力解决的问题。经研究表明，可以通 过热核等离子体方式来实现受控核聚变，也就是将燃料加热到高温，使之变成 高温等离子体，这样粒子热运动的速度增大，获得足够的动能克服库仑位垒而 达到发生聚变的条件。到目前为止，受控聚变采用的两种方案，即磁约束核 ( m c f ) 和惯性约束( i n e r t i a lc o n f i n e m e n tf u s i o n ，简称i c f ) 。在上世纪4 0 年代，人们提出磁约束聚变的思想【”，即利用磁场将带电粒子约束住，使之发 生聚变反应。这种方法于上世纪9 0 年代达到可进行科学可行性论证阶段。惯 性约束聚变是利用激光或离子束驱动器提供的能量辐照氘氚靶丸，将聚变燃料 压缩到高密度，并使之在短于惯性约束时间内完成聚变反应。1 9 6 4 年，我国 科学家王淦昌教授和前苏联的巴索夫院士同时独立提出了利用强激光实现惯 四川大学硕士学位论文 性聚变的可能性 2 , 3 1 。 表1 1 已建成的用于i c f 系统驱动器的激光器及其基本参数 国家 实验室 装置束数能量( k j ) 波长( a n ) n o v a1 01 2 5 8 0 5 5 1 0 5 ，o 5 3 0 - 3 5 l l n l 美 n i f1 9 21 8 0 0 o 3 5 国 激光能学实验5 b a 4 2 43 ，2 1 0 5 0 3 5 o m e g a 海军实验室 p h i i o s2 l - 3 1 0 5 ，o 3 5 k m s 公司 c h r o m a 2l1 0 5 加3 5 俄罗颠列别捷夫所 d e l f i n1 0 81 0 1 0 6 日本激光工程所 g e k k ox 1 1 1 2 2 讲1 5 ，21 0 5 0 5 3 ，0 - 3 5 法利梅伊一瓦伦顿中心 p h e b u s22 0 ，l o0 5 3 0 - 3 5 国 l m 2 4 02 0 0 00 3 5 英国卢瑟福一阿普尔顿 l t l l l i6 ，1 2i o 5 3 意大利弗拉斯卡蒂 a b c 1 o i 1 0 5 内5 3 由 上海光机所 神光i i 2 2 1 0 5 国 0 3 5 中国工程物理研究院 神光i i l 原型 81 8 驱动器是实现可控惯性约束聚变的关键所在，现在可用作i c f 驱动器的 主要方法有：激光驱动、电子驱动、轻离子束驱动和重离子束驱动。利用激光 作为惯性约束聚变的驱动器是首先提出来的。由于激光的能量可在时间和空间 上进行高度的集中，因此能够在焦点上得到非常高的功率密度。钕玻璃激光器 基于固体介质产生激光，具有波长短，脉冲强的优点，所以是一种较理想的驱 动器。而且，根据目前的研究进展，钕玻璃激光器也将成为人类首次实现聚变 点火的装置。表1 1 列出了世界上几个主要的已建成或在建的用于i c f 系统驱 动器的激光系统及其基本参数【4 1 。我们看出，相对一般的激光器而言，作为 i c f 驱动器的激光器的能量非常高，一般都在千焦量级以上。整个激光系统中 有很多不同类型镀膜或不镀膜的光学元件，如各种透镜、晶体等等，这些元件 对激光的抗损伤能力决定着系统的运行性能和功率发展水平，因此强激光诱导 元件的损伤问题成为激光惯性约束聚变中的一项重要课题。 四川大学硕士学位论文 1 2 高功率激光诱导损伤机理研究历史 六十年代初，随着调q 激光器的出现，激光诱导光学元件的损伤就为人们 察觉。七十年代初，随着高功率激光器的出现，科研人员意识到系统中元件本 身的抗激光损伤能力己成为限制激光器发展的重要因素之一。 早在1 9 7 0 年，h o p p e r 等人就对玻璃中的包裹物的损伤机理作了详细探讨 9 1 。随后b l o e m b e r g e n 对裂纹、吸收包裹物等对透明介质表面损伤阈值的影响 做了分析【坶】。1 9 7 8 年，s m i t h 对光学材料的激光损伤进行了测量和分析，讨论 了雪崩电离和多光子吸收的物理过程l 。1 9 8 1 年，w a l k e r 等人总结了激光脉冲 对光学薄膜的损伤机理1 1 2 】。将光学薄膜的激光损伤机理归结为：雪崩电离、多 光子吸收、杂质诱导损伤等。陈飞等人对关学材料的激光破坏机理做了分析“， 将元件常见的损伤机理总结为以下几个方面：理想条件下的光学元件本征破 坏、光压造成的表面破坏、杂质引起的热破坏、激光在透明光学材料中以受激 布里渊散射过程产生超声而形成的超声破坏、雪崩电离击穿引起的破坏、自聚 焦损伤等。特别制得注意的是，光强目l 起材料折射率变化的非线性效应，由此 形成的自聚焦损伤成为一个研究热尉“1 5 j 。 缺陷在诱导激光元件损伤中的作用是最早被人们意识到并进行研究的损 伤机理之一。早在1 9 6 4 年，b r u m a 和h e r e h e r 就把缺陷和不纯物作为一个引起 电子雪崩的一个重要起始因素 1 6 , 1 7 1 。即便在最近几年，研究工作者还是对缺陷 引起的损伤给予了足够的重视，n a t o l i 研究了块材料中存在微小缺陷的情况下， 如何确定损伤阈值曲线，并以此确定缺陷的密度【i 。g l e b o v 指出表面缺陷在 离子的表面迸发对硅酸盐玻璃中“内禀”( i n t r i n s i c ) 激光诱导破坏起着关键作 用【1 9 1 。由于薄膜中的缺陷引入了缺陷能级，使得电子更容易电离，因此杂质诱 导损伤不可忽略，由于雪崩电离、多光子吸收、杂质模型都不能完全解释激光 损伤的规律，而且不能得到计算激光损伤闽值的公式，1 9 9 8 年s t r e k a l o v 提出 了原子吸收模型【2 0 1 ，得到损伤阈值的估计公式，但是仍然不能完美地解决问题。 k o z l o w s k i 指出，在基片的抛光、清洗和薄膜镀制过程中会有以多种机制引入 “种子源” 2 1 l ，这些m 量级的不均匀物在薄膜中形成的节瘤缺陷，它们会使 材料的抗激光辐照能力比没有缺陷的地方降低2 3 倍。“。研究者已建立了种子 源形成节瘤缺陷的理论几何模型，并由此可得到节瘤缺陷和种子源之间的尺寸 四川大学硕士学位论文 关系1 2 3 , 2 4 。进一步的计算表明，在有节瘤缺陷处的电场增量竟然有4 倍之多， 该增量是种子尺寸、深度和电子特征的函数阎。 在损伤机理研究中，激光和元件的相互作用时间是一个很重要的参数，与 物质的作用时间不同，发生损伤的机理不同，因而损伤阈值的计算也就不同。 w o o d 将脉冲激光与透明介质的作用时间分成了四个时间段，分析了各个阶段 引起损伤的主要机理哪! 。国内外专家发表了不少论文和成果，对光学元件尤其 是薄膜和晶体等的损伤过程建立了大量的理论模型。”。然而，到目前为止， 对于激光损伤的机理还没有完整的认识。 1 3 损伤测量方法研究概述 激光诱导光学元件的损伤是一个十分复杂的过程，涉及的因素众多，要 从理论上得到大于几百皮秒脉冲辐照下元件的l i d t 是极其困难的。通常情况 下，该参量的值基本上都是通过实验来获得【3 6 - 3 9 ，结合实验，利用统计方法可 计算出各种常用光学元件的l i d t 。幸运的是，通过各大实验室的努力，最终 在1 9 9 2 年形成了l i d t 测量的国际标准i s 0 1 1 2 5 4 c 4 0 - 4 2 1 。在损伤测试的过程中， 难点之一就是对损伤的判断，人们已经发展了包括相称显微镜观察、散射光等 多种方法1 4 3 ”j ，以此来统一各种方法得到的结果。此外，缺陷是一个得到大家 共识的引起损伤的原因，对缺陷的准确探测有助于我们更全面研究缺陷导致激 光损伤机理。到目前为止，人们摸索出了很多以光热技术为基础的探测表面缺 陷或者是压表面缺陷的方法m 。5 引。随着研究的深入，研究者甚至将一种可以对 材料和生物组织横截面进行高分辨率成像的新兴方法一光学相干x 线断层摄 影术( o p t i c a lc o h e r e n c et o m o g r a p h y 或者简称o c t ) 用在了损伤检测领域【”j ， 极大丰富了损伤形态学研究的实验手段。此外，损伤实验还有另一个重要作用 就是，人们可以根据损伤实验出现的现象，忽略某些次要因素，突出某些重要 因素，建立一系列相应的激光诱导损伤的机理。虽然这些结论具有片面性，但 是将多种机理结合起来却能解决目前的大部分问题。 1 4 激光损伤研究的复杂性 自1 9 6 0 年第一台激光出现以来，人们就开始重视激光诱导损伤的问题。 但是由于有很多的内、外部因素，光学元件的损伤可能发生于内部或者表面。 4 四j l i 大学硕士学位论文 限制激光材料中的光强的内部过程很多，诸如线性吸收【5 6 1 ，色心的形成 5 7 1 ，以 及自聚焦，多光子吸收，电子雪崩击穿等非线性过程 5 8 , 5 9 1 ；外部因素有杂质， 材料缺陷( 间隙，位错等) ，特别是表面刮痕、擦伤，以及表面污物 6 0 - 6 2 。一 般说来，多数激光系统都有很多光学表面，损伤阈值取决于表面光洁度和光学 膜层，而不是体材料，这使光学表面损伤的问题变得很复杂f 6 ”。同时，损伤闽 值同激光波长、脉冲宽度、材料杂质情况等有着密切的关系 6 4 , 6 5 。国内外已有 专著分析了激光参数条件和光学材料的物理性质对光学元件损伤阈值的影响 6 6 , 6 7 1 。不同的激光参数条件，如波长、脉宽、偏振状态、模式、光斑等，对同 一种物质会产生不同的损伤结果，同一种激光参数条件下不同性质的元件也会 产生不同的损伤情况。材料的物理性质诸如热和机械性质、激光吸收系数、纯 度和光学质量、非线性折射率系数等对元件的激光损伤也有很大的影响。此外， 由于制备手段、加工和工艺等不同，即使是同一种光学元件，也会显示出不周 的损伤结果。甚至是制备、加工和处理方法相同，同种元件，在从原料到成 品过程中也会由于各种偶然因素如环境污染、杂质侵入、缺陷形成等，使得元 件的损伤闽值有较大差异1 6 引。另外，激光损伤发生在纳秒甚至皮秒级的瞬时时 间内，而损伤是高度随机的，这使得损伤机理研究特别困难。所有的这一切都 说明，激光损伤研究在强激光研究领域将是一个常新的课题。 1 5 本论文的主要工作 高功率激光损伤的过程是一个激光与光学元件相互作用的过程，包含了 极为丰富的内容，归结起来，可以分为损伤机理和损伤测试两大方面。对损伤 机理的掌握，有助人们认清损伤现象的一些主导要素，从而去克服一些不利因 素，为提高元件的损伤阈值提供理论依据。对元件的激光损伤阈值的准确测量， 有助于研究者或者工程技术人员定量了解所用材料的损伤特性，对系统的设计 或工作特性进行正确判断和预测。 在本项工作中，也是针对损伤机理和损伤阈值测试开展了研究。对激光 与光学元件相互作用时引起的一系列效应，如温度场分布、应力场、电场变化 等进行了探讨。对激光损伤阈值的测试过程进行了全面分析。研究了损伤阈值 测试结果不确定度，分析了各个不确定度来源并建立了相应计算的物理模型。 最后还对一种提高激光损伤阈值的技术，激光预处理工艺进行了研究。主要内 四j i 大学硕士学位论文 容包含了以下几个方面： 一、阐述了i c f 的发展对高功率激光损伤研究的需求。回顾了激光诱导损 伤机理研究的历史，对激光损伤测量方法研究现状和损伤研究的复杂性进行了 分析。 二、研究了激光与光学元件相互作用时的温度场，利用脉冲的周期性以 及重复周期比脉宽大许多个数量级的特点，建立了激光系统稳定运行时，周期 重复的短脉冲在用作窗口等的平板光学元件上造成的温度分布的物理模型。对 热传输、元件的应力场计算、冲击波的形成以及电场分布跟元件损伤的关系进 行了分析。 三、以光学中心根据i s 0 11 2 5 4 建立起来的损伤测试平台介绍了l i d t 测 量的全部过程。对常用的损伤判断的光斑变形法、散射检测法等方法及原理进 行了分析。对c s g 基频、熔石英三倍频激光损伤特性和机理进行了实验研究。 四、针对l i d t 的测试流程，对引起l i d t 测量结果的不确定度来源进行 了详尽的分析，建立了相应的计算模型，应用该模型对1 0 6 4n n l 高反薄膜样品 损伤测试结果进行了分析。 五、对一种提高l i d t 的技术一激光预处理工艺进行了研究。分析了 r o n l 、n o n l 、单步离线预处理、两步激光预处理等工艺，从缺陷良性去除 等方面对激光预处理的机理进行了分析，实验研究了h f d 2 s i 0 2 高反薄膜激光 预处理的效果。 参考文献 【l 】张家泰激光等离子体相互作用物理中国工程物理研究院北京研究生部，1 9 9 5 年 【2 】w a n gg c s u g g e s t i o no f n e u 打o ng e n e r a t i o nw i t hp o w e r f u ll a s e r s c h i r i a s ejo f l a s e r s 1 9 8 7 1 4 ( 1 1 ) ：6 4 1 3 】3h e 巴索夫等，稠密等离子体诊断学强激光与离子柬杂志社，1 9 9 2 年1 2 第 一版 4 】d r m a n f r e d w e b e r a r e a l m e g a p r o j e c t s c h o t r i n f 0 9 9 2 0 0 1 ：9 - 1 2 【5 】j m u r r a y , d c o r r e u ，j c a r p e n t e r , e ta 1 i c fq u a r t e r l yr e p o r t - 1 9 9 7 u c r l l r 一1 0 5 8 2 1 ，1 9 9 7 6 】j a m e m o r d i ee ta l ，c o n c e p t u a ld e s i g no f1 0 0t ws o l i ds t a t el a s e rs y s t e m s p i e ，1 9 9 5 ， 2 6 3 3 ：1 3 2 0 6 四川大学硕士学位论文 【7 】ga k i r i l l o v d e v e l o p m e n to f ah i g h - p o w e r3 0 0 - k jn e o d y m i u ml a s e r s p i e ，1 9 9 7 ，3 0 4 7 ： 4 3 5 3 8 国家高新技术惯性约束聚变委员会8 6 3 - 4 1 6 - 5 专题专家组，神光一i i i 原型装置概念设计 报告，2 0 0 0 年( 内部资料) 【9 】r wh o p p e ra n dd r u h l m a n n m e c h a n i s mo fi n c l u s i o nd a m a g ei nl a s e rg l a s s j o u r n a lo f a p p l i e dp h y s i c s , 1 9 7 0 ，4 1 ( 1 0 ) ：4 0 2 3 - 4 0 3 7 ( t o ln b l o e m b e r g e n r o l eo fc r a c k ，p o r ea n da b s o r b i n gi n c l u s i o n so nl a s e ri n d u c e dd a m a g e t h r e s h o l da ts u r f a c e so f t r a n s p a r e n td i e l e c t r i c s a p p lo p t ，1 9 7 3 ，1 2 ：6 6 1 - - 6 6 4 【1 l 】wl e es m i t h l a s e r - i n d u c e db r e a k d o w ni no p t i c a lm a t e r i a l s ，o p t i c a le n g i n e e d n g 1 9 7 8 ， 1 7 4 5 ：4 8 9 5 0 3 【1 2 】t h o m a sw w a l k e r , a r t h u rh g u e n t h e r p u l s e dl a s e rd a m a g et ot h i n - f i l mo p t i c a l c o a t i n g p a r ti i ：t h e o r y i e e ej o u r n a lq u a n t u me l e c t r o n i c s ，1 9 8 1 ，q e - 1 7 ( 1 0 ) ：2 0 5 3 2 0 6 5 【13 】陈飞、孟绍贤光学材料破坏机理物理学进展，1 9 9 8 ，1 8 ( 2 ) ：18 7 2 0 6 【1 4 】、克希耐尔著，孙文等译固体激光工程北京：科学出版社，2 0 0 2 ：5 8 5 5 9 3 【l5 1h b e r e e g o l ，l l a m a i g e r e ，b l g a r r e c ，e t - a l ，s e l f - f o c u s i n ga n d r e a rs u r f a c ed a m a g ei na f u s e ds i l i c i aw i n d o wa t 】0 6 4l r l ma n d3 5 5 s p i e ，2 0 0 3 ，4 9 3 2 ：2 7 6 2 8 5 1 6 】m sb r u m a m e c h a n i s mf o re n e r g yt r a n s f e rb e t w e e naf o c a s e d l a s e rb e a ma n df l t r a n s p a r e n tm e d i u mi n v o l v i n ge l e c t r o m a g n e t i c - f i e l dg r a d i e n t s j o p t s o c o fa m ，1 9 6 4 ，5 4 ， 5 6 3 f 1 7 】m i c h a l e lh e r c b e r l a s e r - i n d u c e dd a m a g ei nt r a n s p a r e n tm e d i a jo p t s o c o f a m ，1 9 6 4 ， 5 4 ，5 6 3 【l8 】j e a n y v e sn a t o l ie ta 1 l a s e r - i n d u c e dd a m a g eo fm a t e r i a l s mb u l k ，t h i n - f i l m ，a n dl i q u i d f o r m s a p p l i e do p t i c s ，2 0 0 2 ，4 1 ( 1 6 ) ，3 1 5 6 - 3 1 6 6 1 9 】lb g l e b o v i n t r i n s i cl a s e r - i n d u c e db r e a k d o w no fs i l i c a t eg l a s s s p i e ，2 0 0 2 ，4 6 7 9 ， 3 2 1 - 3 3 1 【2 0 】v ln s t r e k a l o v a b s o r p t i o no fl a s e rl i g h tb yi o n s 舔am e c h a n i s mo fo p t i c a ld a m a g ei n s o l i d s s p i e ，1 9 9 8 ，3 2 4 4 ：2 6 311 【2 1 】m a r kr k o z l o w s l ( i ，r o b e r tc h o w t h er o l eo fd e f e c t si nl a s e rd a m a g eo fm u l t i l a y e r c o a t i n g ss p i e ，1 9 9 4 ，2 1 1 4 ，6 4 0 6 4 8 7 四川大学硕士学位论文 2 2 jm c s t a g g s ，m b a l o o c h ，m r k o z o l o w s k i ，e ta 1 i ns i r ea t o m i cf o r c em i c r o s c o p yo f l a s e r - c o n d i t i o n e da n dl a s e r - d a m a g e dh f ( h s i 0 2d i e l e c t r i cm i r r o rc o a t i n s s p i e ，1 9 9 2 ， 1 6 2 4 ：3 7 5 3 8 5 【2 3 】s a l e t t s ，d wm e y e r s ，l a w i t t u l t r a s m o o t hp l a s m ac o a t i n g sf o rf u s i o nt a r g e t s j v a c s c i t e c h ，1 9 8 1 ，1 9 ：7 3 6 7 4 2 f 2 4 】cj s t o l z a , ey g e n i n a , 一vp i s t o r b e l e c t r i c - f i e l de n h a n c e m e n tb yn o d u l a rd e f e c t si n m u l t i l a y e rc o a t i n g si r r a d i a t e da tn o r m a la n d4 5 。i n c i d e n c e u c r l - j c 一1 5 3 4 6 6 2 0 0 3 【2 5 】j d e f o r d ，m r ，k o z l o w s k i m o d e l i n go f e l e c t r i cf i e l dc m h a n c e m e n t sa tn o d u l a rd e f e c t si n d i e l e c t r i cm u l t i l a y e r c o a t i n g s s p i e ，1 9 9 3 ，1 8 4 8 ：4 5 5 - 4 7 3 【2 6 】r m w o o d l a s e ri n d u c e dd a m a g et h r e s h o l d sa n dl a s e rs a f e t yl e v e l s ，d ot h eu n i to f m e a s u r e m e n tm a t t e r o p t i c s l a s e r t e c h n o l o g y , 1 9 9 7 2 9 ( 8 ) ：5 1 7 - 5 2 2 【2 7 】r 、h o p p e ra n dd r u h l m a n n m e c h a n i s mo fi n c l u s i o nd a m a g ei nl a s e rg l a s s j o u r n a l o f a p p l i e dp h y s i c s , 1 9 7 0 ，4 1 ( 1 0 ) ：4 0 2 3 - 4 0 3 7 2 8 】n b l o e m b e r g e n r o l eo fc r a c k , p o r ea n da b s o r b i n gi n c l u s i o n s0 nl a s e ri n d u c e dd a m a g e t h r e s h o l da ts u r f a c e so f t r a n s p a r e md i e l e c t r i c s a p p lo p t ，1 9 7 3 ，1 2 ：6 6 1 - - 6 6 4 2 9 】fyg e n i n ，m r k o f l o w s b ，m d f e i t c o n t a m i