Seguimiento y comprensión de eventos de daños por láser en la óptica - Parte 07

2.1 Manipulación y comprensión de los precursores del daño por láser a través de procesos de crecimiento de materiales

En combinación con el modelo estadístico, la información como la densidad del precursor y la distribución del umbral se puede extraer de la curva de probabilidad de daño, que refleja indirectamente la información del precursor. El análisis muestra que el cristal KDP (www.wisoptic.com) contiene principalmente un precursor con una distribución umbral. Después de la filtración continua, el umbral de daño de frecuencia fundamental del precursor aumenta significativamente y la densidad total se reduce significativamente, como se muestra en la siguiente tabla, donde el parámetro ρ 0 representa la densidad del precursor y T 0 indica la media. valor del umbral del precursor, y Δ T  indica la desviación estándar del umbral.

Se considera en la literatura que estos nanoscópicos   los defectos en los cristales de KDP son probablemente grupos de defectos de electrones estequiométricos, por lo que se puede considerar que la parte real del índice de refracción del nanoscópico   defectos es igual al material de la matriz, y la cantidad característica de los nanoscópicos   los defectos se pueden determinar por su tamaño e índice de refracción .  El daño inicial ocurre porque los defectos nanoscópicos hacen que el aumento de temperatura exceda la temperatura crítica del daño del cristal KDP al absorber la energía del láser. Una vez que se excede la temperatura crítica, el material se derretirá y causará una absorción y daño incontrolados. Por lo general, se supone que esta temperatura crítica es ~ 550 K. Según el modelo de difusión térmica, combinado con la temperatura crítica del daño y los resultados de la medición del umbral, la relación entre la información de cantidad característica de los defectos nanoscópicos en los cristales de KDP y el daño se puede deducir inversamente. . El análisis de simulación muestra que el coeficiente de extinción máximo de defectos nanoscópicos en muestras NCF es de aproximadamente 4 × 10 ⁻⁴ , y se obtiene la relación T (a) entre el umbral de densidad de energía y la escala de defectos nanoscópicos, como se muestra en la Figura (a ) . Cuanto menor sea la escala de los defectos, mayor será el umbral . El umbral de defectos nanoscópicos más grandes no tiene mucha diferencia . La distribución de escala ρ (a) de los defectos nanoscópicos se puede obtener sustituyendo la relación T (a) de la densidad de energía   umbral    en la función de distribución   del umbral de defecto, como se muestra en la figura (b) . La densidad y la escala de tamaño de los defectos nanoscópicos obviamente disminuyen con la disminución del tamaño de los poros del filtro.

Aunque el tamaño de los precursores no se puede medir realmente, se confirma la tendencia de la influencia del tamaño del poro del filtro sobre el tamaño de los precursores en el cristal KDP, lo cual es consistente con los resultados de la simulación de los defectos s '   modelo de absorción de calor. Por un lado, muestra que el daño de los cristales KDP bajo la irradiación láser de frecuencia fundamental proviene principalmente de la absorción de calor de   los precursores con tamaño de  decenas de nanómetros. Por otro lado, también da las características de absorción   de los precursores  y los requisitos cuantitativos de su escala de tamaño   bajo diferentes condiciones del flujo láser. El resultado de esta investigación desempeña un papel de guía clave en el desarrollo de cristales de KDP de alto rendimiento.