多层介质膜激光诱导损伤改进模型与实验研究
Abstract
目的 多层介质薄膜的结构会调制光场，因此在研究激光诱导损伤特性时，有必要考虑薄膜体系内部的能量分布以及由此引起的材料光学性质变化。 方法 以 HfO2/SiO2多层介质薄膜结构为例，基于激光诱导电离/电子倍增过程，在光场计算中引入Drude模型，将膜层折射率由静态常数扩展为由自由电子密度驱动的动态复折射率。在此基础上耦合热传导（及热应力）模型，计算纳秒脉冲激光作用下薄膜内部的热效应演化，并求得相应的损伤阈值为13.65 J/cm2，同时开展实验研究其损伤特性。 结果 验证实验观察到HfO2/SiO2多层介质薄膜的损伤形貌为圆孔状，属于典型的热熔融型损伤，测得的损伤阈值13.75 J/cm2略高于理论分析结果，与理论模型结论吻合。 结论 本文建立的改进模型有助于从理论层面进一步分析强激光与多层介质薄膜的相互作用，并更好地研究光学薄膜的抗损伤能力。
Fields of Study & Subjects
Optical Coatings and Gratings
Laser Material Processing Techniques
Optical Systems and Laser Technology
Publication details
- Journal / source
- Chinese Optics
- Volume
- 19
- Issue
- 3
- Pages
- 534–543
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- EN