透明导电膜普克尔盒结构与性能研究

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1、中国科学院上海光学精密机械研究所硕士学位论文2013年5月18日3tU囊V0nstrUCtUreanclDr0DertleSOl1ranSDarent●■■■■■■■__一ImII●■■■■■■■■●■■■■■●■■一ConductiveFilmPockelsCellBy-MengFanlinADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceinEngineeringShangha

2、iInstituteofOpticsandMechanics，ChineseAcademyofScieacesMay,2013独创性声明本人声明所呈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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院上海光学精密机械研究所或其他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工作所做的任何贡献，均已在论文中做了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：主乡％翕签字日期，ol6月f日f学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院上海光学

3、精密机械研究所有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文件，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院上海光学精密机械研究所可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、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适用本授权黧一虢巍毫艚撕魏地分签字日唧年≤月c7日签字日期呻年-月ol目’I学位论文作者毕业去向：工作单位：通信地址：电子邮件地址：电话：邮编：中国科学院上海光学精密机械研究所研究生毕煅／2013年透明导电膜普克尔盒结构与性能研究孟繁霖指导老师：刘德安摘要激光惯性聚变能装置是解决人类能源

4、问题的潜在手段之一，其激光驱动装置要求激光元器件主动冷却，可重频使用，并具有较高的损伤阈值。电光开关作为作为级间隔离以及光束控制的重要元器件，也应满足以上要求。透明导电膜普克尔盒是一种可行的解决方案，需要解决主动冷却以及损伤阈值问题。为解决这两个问题，本文开展了以下几点工作：首先，从总体上对透明导电膜普克尔盒进行了设计，分析了普克尔盒电气特性，描述了DKDP晶体的设计规则，以及选用透明导电膜电极的注意事项，并描述了高压脉冲电源的结构与高压脉冲信号的形成过程。给出一种反射式透明导电膜普克尔盒的设计方案，其具有更好的冷却性能。其次，设计制作了以蓝宝石为衬底的透明导电膜电极，对透明导

5、电膜的损伤阈值等性能进行了测试和分析，为提高透明导电膜损伤阈值提供了实验参考；基于有限元分析模拟了环形电极、平板电极以及导电膜存在缺陷时的电场分布，对透明导电膜均匀性提出了设计要求。最后，提出了全口径透明导电膜普克尔盒实验测量方案。对高压脉冲信号以及普克尔盒静态透过率、静态消光比进行了测试，并对出现的问题进行了分析和实验验证，为进一步完善透明导电膜普克尔盒提供了实验基础。关键词：电光开关、普克尔盒、透明导电膜、损伤阈值、重频激光器、Dl①P晶体透明导电膜普克尔盒结构与性能研究，孟繁霖一-二—————————————————————————————————————————————

6、—————一StudyonstructureandpropertiesofTransparentConductiveFilmPockelsCellMengfanlinDirectedby：LiudeanAbstractLaserInertialFusionEnergyisoneofthepotentialmeanstosolvethehumanenergyissues．Allthecomponentsusedinthislaserdrivedeviceshouldbecooledactively,operatedrepetitivelyandhavehiIghdamagethr

7、eshold。Theelectro‘opticalswitchshouldmeetalltherequirementsabove．becauseitlaysinthechainforisolatatingthebackwardlightandcontrollingbeams．AnalternativeschemeisusingtransparentconductivefilmPockelscell，ofwhichtwoproblems，activelycooledandhighdamaget