隨著高功率和高能量激光系統(tǒng)在科研和工業(yè)中的應用越來越廣泛,光學薄膜元件成為高功率和高能量激光系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié),一旦發(fā)生損傷將會影響整個系統(tǒng)的工作性能。評判光學薄膜穩(wěn)定性的重要參數(shù)之一是薄膜的抗激光損傷能力,通常薄膜的抗激光損傷能力由激光損傷閾值表示,為了更好地評判光學薄膜的抗激光損傷性能,需要準確測量薄膜損傷閾值,而激光參數(shù)是獲得高準確度薄膜損傷閾值最直接的影響因素,因此開展激光參數(shù)對薄膜損傷閾值的影響研究十分有意義。本文基于理論分析和實驗測試展開了激光參數(shù)對薄膜損傷閾值的影響研究。通過對激光參數(shù)與薄膜損傷閾值數(shù)值模型的建立和計算機模擬,理論分析了激光輸出能量、聚焦光斑尺寸和2M因子對薄膜損傷閾值的影響。在對常用激光束形參數(shù)測量方法研究的基礎上,提出了基于夏克-哈特曼波前檢測的測量方法,詳細闡述了其測量原理;設計并搭建了以夏克-哈特曼為主要探測裝置的激光束形參數(shù)測量系統(tǒng),測量激光光強分布,根據(jù)光強分布的二階矩定義計算聚焦光斑尺寸和2M因子,對比實測值與標稱值;根據(jù)重復性等精度測試原理,多次測量激光輸出參數(shù)和薄膜樣品的損傷閾值,分析激光輸出能量、聚焦光斑尺寸和2M因子對薄膜損傷閾值的影響...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 激光薄膜損傷閾值的測試及其影響因素
    2.1 光學薄膜的損傷
        2.1.1 薄膜損傷定義
        2.1.2 薄膜損傷的判別
    2.2 激光薄膜損傷閾值的測試方法
        2.2.1 損傷閾值的定義
        2.2.2 損傷閾值的測試方法
    2.3 薄膜損傷閾值的影響因素
        2.3.1 激光參數(shù)對薄膜損傷閾值的影響
        2.3.2 光學薄膜材料物理特性對損傷閾值的影響
    2.4 本章小結
3 激光參數(shù)的測量
    3.1 激光特性參數(shù)
        3.1.1 激光功率和能量
        3.1.2 激光空域參數(shù)
    3.2 激光參數(shù)的測量方法
        3.2.1 脈沖激光能量的測量
        3.2.2 光斑尺寸的測量
        3.2.3 M²因子的測量
    3.3 夏克-哈特曼檢測法
        3.3.1 夏克-哈特曼波前檢測原理
        3.3.2 微透鏡陣列的光束變換
        3.3.3 束形參數(shù)的計算
        3.3.4 光強分布擬合
    3.4 本章小結
4 激光參數(shù)對薄膜損傷閾值的影響
    4.1 激光能量對薄膜損傷閾值的影響
    4.2 聚焦光斑尺寸對薄膜損傷閾值的影響
    4.3 M²因子對薄膜損傷閾值的影響
        4.3.1 高斯光束的傳輸變換原理
        4.3.2 高斯光束的透鏡傳輸變換原理
        4.3.3 數(shù)值模型的建立與仿真
    4.4 激光輸出參數(shù)的穩(wěn)定性分析
        4.4.1 激光輸出參數(shù)穩(wěn)定性的影響因素
        4.4.2 不確定度分析
    4.5 本章小結
5 實驗裝置設計與結果分析
    5.1 實驗測試裝置
        5.1.1 損傷閾值測試系統(tǒng)
        5.1.2 激光參數(shù)測量系統(tǒng)
        5.1.3 衰減系統(tǒng)
    5.2 結果分析
        5.2.1 激光參數(shù)測量結果
        5.2.2 輸出能量對損傷閾值的影響
        5.2.3 聚焦光斑尺寸對損傷閾值的影響
        5.2.4 不確定度分析
        5.2.5 M²因子對損傷閾值的影響
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3976364