温度效应对强激光辐照下材料性质影响的研究

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1、’４刺香ＵＮＦＥＬＥＣＴＲＩＣＳＥＣＨＮＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＯＮＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＯ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ？．论支题目温度效应对强激光籍照下材料性质影喃的研究学科专业凝聚态物理学号２０１３２１０４０１２１化者嫂名宋文亮指导教师徐世珍副纖■—？分类号密级注1UDC学位论文温度效应对强激光辐照下材料性质影响的研究（题名和副题名）宋文亮（作者姓名）指导教师徐世珍副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业凝聚态物理提交论文日期

2、2016.4论文答辩日期2016.5学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TemperatureEffectsonthePropertiesofMaterialunderIntenseLaserIrradiationAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CondensedMatterPhysicsAuthor:WenliangSongSupervisor:Prof.Shizhen

3、XuSchool:SchoolofPhysicalElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＂＾作者签名：化斬日期：＞／／年＾月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关

4、部口或机构送交论文的复印件和磁盘。，允许论文被查阅和借阅本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：林备ｙ导师签名：伊＾＾／日期：＞年厂月气日摘要摘要光学元件的抗激光损伤能力一直是制约高功率激光系统的功率进一步提升的一个至关重要的因素，由于降低温度可以有效抑制激光诱导的热损伤，也能极大地抑制造成损伤的雪崩过程。因此，这种方法有望成为大幅度提高光学元件负载能力的新思路和新技术；同时对脉宽小于100飞秒的激光诱

5、导熔石英等材料的损伤机制有更深刻的认识。本论文主要从实验上研究了不同温度下（几十开尔文-室温）熔石英等材料的激光辐照损伤，获得了相关物理规律。主要研究内容和结论如下：1.采用可见光反射的判定方法结合N-on-1的阈值测量方法研究了温度对熔石英等玻璃样品后表面的纳秒激光诱导损伤阈值的影响，获得了熔石英等光学材料在纳秒激光辐照下，其激光诱导初始损伤阈值随温度的变化关系。结果表明随着温度的降低，纳秒激光诱导熔石英、K9玻璃等材料的损伤阈值呈现出先升高后降低的趋势，并存在一个最高值。也就是说适当降低温度是一种有效提升熔石英等材料的损伤阈值的方法。2.采用损伤面积推算法研究

6、了温度对熔石英等玻璃材料前表面37飞秒激光条件诱导损伤阈值的影响，获得了不同温度下熔石英等材料的前表面损伤阈值。实验结果表明在不同温度下，该材料的初始损伤阈值几乎没有变化。这说明脉宽小于100飞秒下，激光诱导熔石英等材料损伤的机制中，雪崩电离不占不要因素。3.采用损伤面积推算法研究了温度对多脉冲飞秒激光辐照熔石英等材料致损伤的阈值影响，获得了不同温度下，该材料的阈值与脉冲数的规律。结果表明在同温度环境下，阈值随脉冲数的增加首先下降很快然后趋于稳定，且由于熔石英和K9玻璃材料脆性不同，前者更大，故表现出来的损伤形貌不一样，分别为光斑中心熔融周围出现裂纹和只有光斑中心

7、熔融。关键词：熔石英，温度效应，超短脉冲，负载能力，损伤阈值IABSTRACTABSTRACTAsweallknow,laserinduceddamageofopticalelementshasbeenacrucialfactorrestrictingthepowerofhigh-powerlasersystemsfurtherimprove,duetolowertemperaturecaneffectivelysuppressthelaser-inducedthermaldamage,alsocansignificantlylimittheavalanchepr

8、ocess