溫度效應(yīng)對強激光輻照下材料性質(zhì)影響的研究

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1、’４刺香ＵＮＦＥＬＥＣＴＲＩＣＳＥＣＨＮＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＯＮＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＯ碩±學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ？．論支題目溫度效應(yīng)對強激光籍照下材料性質(zhì)影喃的研究學(xué)科專業(yè)凝聚態(tài)物理學(xué)號２０１３２１０４０１２１化者嫂名宋文亮指導(dǎo)教師徐世珍副纖■—？分類號密級注1UDC學(xué)位論文溫度效應(yīng)對強激光輻照下材料性質(zhì)影響的研究（題名和副題名）宋文亮（作者姓名）指導(dǎo)教師徐世珍副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)凝聚態(tài)物理提交論文日期

2、2016.4論文答辯日期2016.5學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。TemperatureEffectsonthePropertiesofMaterialunderIntenseLaserIrradiationAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CondensedMatterPhysicsAuthor:WenliangSongSupervisor:Prof.Shizhen

3、XuSchool:SchoolofPhysicalElectronics獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。＂＾作者簽名：化斬日期：＞／／年＾月日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)

4、部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)電子科技大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：林備ｙ導(dǎo)師簽名：伊＾＾／日期：＞年廠月氣日摘要摘要光學(xué)元件的抗激光損傷能力一直是制約高功率激光系統(tǒng)的功率進一步提升的一個至關(guān)重要的因素，由于降低溫度可以有效抑制激光誘導(dǎo)的熱損傷，也能極大地抑制造成損傷的雪崩過程。因此，這種方法有望成為大幅度提高光學(xué)元件負載能力的新思路和新技術(shù)；同時對脈寬小于100飛秒的激光誘

5、導(dǎo)熔石英等材料的損傷機制有更深刻的認(rèn)識。本論文主要從實驗上研究了不同溫度下（幾十開爾文-室溫）熔石英等材料的激光輻照損傷，獲得了相關(guān)物理規(guī)律。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1.采用可見光反射的判定方法結(jié)合N-on-1的閾值測量方法研究了溫度對熔石英等玻璃樣品后表面的納秒激光誘導(dǎo)損傷閾值的影響，獲得了熔石英等光學(xué)材料在納秒激光輻照下，其激光誘導(dǎo)初始損傷閾值隨溫度的變化關(guān)系。結(jié)果表明隨著溫度的降低，納秒激光誘導(dǎo)熔石英、K9玻璃等材料的損傷閾值呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，并存在一個最高值。也就是說適當(dāng)降低溫度是一種有效提升熔石英等材料的損傷閾值的方法。2.采用損傷面積推算法研究

6、了溫度對熔石英等玻璃材料前表面37飛秒激光條件誘導(dǎo)損傷閾值的影響，獲得了不同溫度下熔石英等材料的前表面損傷閾值。實驗結(jié)果表明在不同溫度下，該材料的初始損傷閾值幾乎沒有變化。這說明脈寬小于100飛秒下，激光誘導(dǎo)熔石英等材料損傷的機制中，雪崩電離不占不要因素。3.采用損傷面積推算法研究了溫度對多脈沖飛秒激光輻照熔石英等材料致?lián)p傷的閾值影響，獲得了不同溫度下，該材料的閾值與脈沖數(shù)的規(guī)律。結(jié)果表明在同溫度環(huán)境下，閾值隨脈沖數(shù)的增加首先下降很快然后趨于穩(wěn)定，且由于熔石英和K9玻璃材料脆性不同，前者更大，故表現(xiàn)出來的損傷形貌不一樣，分別為光斑中心熔融周圍出現(xiàn)裂紋和只有光斑中心

7、熔融。關(guān)鍵詞：熔石英，溫度效應(yīng)，超短脈沖，負載能力，損傷閾值IABSTRACTABSTRACTAsweallknow,laserinduceddamageofopticalelementshasbeenacrucialfactorrestrictingthepowerofhigh-powerlasersystemsfurtherimprove,duetolowertemperaturecaneffectivelysuppressthelaser-inducedthermaldamage,alsocansignificantlylimittheavalanchepr

8、ocess