Отслеживание и понимание событий лазерного повреждения в оптике — часть 03

Поскольку дефекты вызывают лазерное повреждение, а дефекты случайным образом распределяются в оптических компонентах, обнаружение и оценка характеристик лазерного повреждения оптических компонентов стали еще одним важным направлением исследований. Стандарт тестирования порога повреждения лазером был установлен в 1990-х годах и постоянно совершенствуется с развитием лазерных технологий и оптических материалов. В международном стандарте ISO21254 для тестирования порога повреждения лазером используется метод выборки, который имеет проблемы с большой неопределенностью измерения, несоответствием между результатами автономного тестирования и эффектом применения компонентов в мощных лазерных системах .   Причина в том , что  лазерный луч может не  точно захватить   случайным образом распределенные дефекты. Для оптических компонентов с большой апертурой ICF метод испытаний с растровым сканированием решает проблему отсутствия дефектов с помощью аналогичного исчерпывающего метода. В то же время он также принимает классификационную оценку повреждения оптических компонентов и предлагает концепцию порога функционального повреждения для практических приложений.

Предложение о пороге функционального повреждения дает еще одну идею для высокопроизводительной работы оптических компонентов с большой апертурой, то есть допускать дефекты и определенную степень повреждения, что является практичным выбором для крупномасштабных лазерных проектов. На основании этого был разработан ряд технологий постобработки, независимых от традиционного процесса изготовления оптических компонентов, для удаления небольшого количества дефектов, оставшихся в процессе производства, или подавления термодинамического отклика этих дефектов при лазерном облучении, включая предварительную лазерную обработку. диэлектрических пленок, лазерная предварительная обработка кристалла ДКДП, химическое травление плавленого кварца, ремонт CO 2  лазером и т . д . Эти методы постобработки зависят от типа компонента, и каждый метод постобработки выбирается на основе на характеристиках конкретного дефекта и его поведении при лазерном повреждении, что по-прежнему относится к сфере исследований первопричины лазерного повреждения.

Сначала мы введем узловой дефект, который вызывает повреждение компонентов лазера основной частоты с диэлектрической мембраной. Это не только важная проблема для драйверов лазеров ICF, но и общая проблема для тонкопленочных компонентов, используемых в лазерных приложениях в других областях. Это типичный микроскопический дефект, который можно охарактеризовать обычными оптическими методами обнаружения, поэтому легко установить прямую связь между дефектами и индуцированными повреждениями, а также заложить основу для понимания причины его образования и поиска методов его контроля. . Затем будет рассмотрена проблема лазерного повреждения, вызванного наноразмерными прекурсорами в оптических компонентах. Здесь представлены два типа оптических компонентов, ограниченных наноразмерными прекурсорами: кристаллы, подобные KDP, и многослойные диэлектрические пленки, наносимые на пикосекундные импульсы. Поскольку его масштаб намного меньше, чем оптическое разрешение, и из-за отсутствия методов характеризации, которые могут напрямую коррелировать с лазерным повреждением, трудно проследить этот вид повреждения по морфологии и даже по причине дефекта, который до сих пор неизвестен. проблема, которая все еще преследует исследователей на данном этапе. Наконец, с целью удовлетворения технических требований к оптическим компонентам m-масштаба в лазерном поле ICF будут представлены технология предварительной обработки растровым сканирующим лазером и метод ее оценки для удаления или подавления дефектов и повышения устойчивости оптических компонентов к повреждениям.