Seguimiento y comprensión de eventos de daños por láser en la óptica - Parte 09

3 Evaluación funcional de daños por láser y tecnología de pretratamiento por láser

Ya se trate de defectos microscópicos o precursores de daños por láser nanoscópicos, la distribución y la cantidad de materiales o componentes ópticos están estrechamente relacionados con el proceso de fabricación. Las tecnologías de procesamiento y fabricación con pocos defectos han jugado un papel importante en la promoción de la fabricación de materiales y componentes láser de alta potencia. Sin embargo, como el proyecto láser más grande, el controlador láser ICF tiene la mayor cantidad y tamaño de componentes ópticos hasta el momento. En proyectos a gran escala, es necesario evitar el daño del láser inducido por defectos y precursores, y aumentar el flujo de salida de los láseres a gran escala. No es realista esperar una producción en masa de materiales y componentes ópticos "sin defectos", por lo que es necesario equilibrar la contradicción entre la capacidad de producción y el control de defectos. Basado en el hecho de que el daño inducido por defectos o precursores es generalmente una estructura similar a un pozo local cuyo tamaño puede controlarse, LLNL en los Estados Unidos propuso un sistema de evaluación de umbral de daño funcional que tolera la existencia de ciertos puntos de daño. El tamaño del punto de daño se controla para que sea el más pequeño y estable, y se proponen una serie de métodos de posprocesamiento, entre los cuales la tecnología de preprocesamiento láser tiene el mayor valor de aplicación de ingeniería.

3.1 Método de evaluación del umbral de daño por láser funcional para componentes ópticos de gran apertura

El llamado daño funcional del láser se manifiesta principalmente en dos aspectos: primero , el daño local causado por la irradiación del láser debe ser lo suficientemente pequeño como para no cambiar significativamente las propiedades ópticas del componente, como la reflectividad, la transmitancia, etc., y no cambiar significativamente las características del haz transmitido, para no afectar la función general de los componentes del sistema; en segundo lugar, este daño local debe ser estable y el fenómeno de crecimiento de tamaño no ocurrirá en irradiación múltiple bajo las condiciones de flujo de diseño del sistema láser. Obviamente, el daño funcional debe basarse en el sistema láser y las funciones de los componentes, y los puntos de daño deben definirse en términos de escala, densidad y estabilidad. En la actualidad, los criterios del proyecto NIF de EE. UU. para juzgar el daño funcional del láser a los componentes ópticos de gran apertura son:

•   La dimensión transversal del punto de daño no supera los 280 μm ;

•   El área de sombra causada por todos los puntos dañados no excede el 0,01 % del área de transmisión de luz del componente;

•   El tamaño del punto de daño no crece bajo la irradiación posterior de pulsos de láser;

•   La proporción de ablación por plasma después del pretratamiento con láser de los componentes dieléctricos de película delgada no debe exceder el 3 %.