熔石英玻璃的SBS效應(yīng)及界面結(jié)構(gòu)對損傷過程影響研究.pdf

1、受激布里淵散射是光學(xué)材料的一種重要破壞機(jī)制。研究受激布里淵散射對光學(xué)材料破壞過程的影響，對于ICF物理實(shí)驗(yàn)和高能固體激光驅(qū)動(dòng)器兩方面的發(fā)展，都具有重要的意義。
　　本文基于非線性耦合波理論，通過 FORTRAN語言編程數(shù)值模擬了熔石英內(nèi)部受激布里淵散射效應(yīng)的發(fā)展過程及其對熔石英損傷過程的影響。通過研究材料內(nèi)受激布里淵散射過程中產(chǎn)生應(yīng)力的分布，分析了其破壞過程及形貌。并進(jìn)一步討論了矩形脈沖作用下泵浦光參數(shù)（光強(qiáng)、波長）、種子光強(qiáng)和材

2、料參數(shù)（長度）等對受激布里淵散射過程的影響。并對高斯脈沖和聚焦高斯脈沖作用下受激布里淵散射過程的發(fā)展進(jìn)行了初步的探索。研究結(jié)果表明，材料內(nèi)由受激布里淵散射過程產(chǎn)生的應(yīng)力最大可以達(dá)到150 MPa，遠(yuǎn)超出熔石英的抗拉強(qiáng)度50 MPa，對熔石英的破壞過程具有極大的影響。
　　從實(shí)驗(yàn)上通過對不同參數(shù)和規(guī)格樣品進(jìn)行損傷性能測試，研究了樣品厚度及樣品反射率（種子光強(qiáng)）對光學(xué)元件破壞閾值的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果有較好的一致性，間接的驗(yàn)證

3、了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。結(jié)果表明：樣品厚度從30 mm減小到1 mm過程中，樣品的損傷閾值呈現(xiàn)提高趨勢，從16 J/cm2提高到25 J/cm2，提升55％；鍍增透膜后樣品的激光負(fù)載能力相較于原始樣品有所提高，更能承受住高能激光的輻照。相較于原始樣品100%概率損傷對應(yīng)的能量密度17 J/cm2，鍍膜后樣品的100%概率損傷對應(yīng)的能量密度為20J/cm2，后表面處承受能量密度更是由16.20 J/cm2提高到20.19 J/cm2，提高