Seguimiento y comprensión de eventos de daños por láser en la óptica - Parte 10

3.2 Tecnología de pretratamiento con láser

El pretratamiento con láser es una tecnología que utiliza un flujo de energía láser por debajo del umbral para procesar componentes antes de que se utilicen en la práctica . Puede mejorar efectivamente la capacidad de algunos componentes ópticos para resistir el daño del láser. La función principal del pretratamiento con láser es eliminar defectos o reducir la respuesta termodinámica   bajo  irradiación láser. El pretratamiento con láser no es un proceso no destructivo , y se produce un cierto grado de influencia local en la superficie o el cuerpo del componente óptico  durante el tratamiento, pero el grado de esta influencia debe controlarse dentro del rango permitido .

Debido a la aleatoriedad de la distribución de defectos, la tecnología de pretratamiento láser es un proceso de escaneado de la superficie del componente óptico  con un punto pequeño, de modo que la superficie del componente  se irradia con una radiación aproximadamente uniforme flujo de energía, como se muestra en la Figura 13. Al mejorar el área superpuesta de los puntos de luz adyacentes, el rayo láser se puede controlar para irradiar la superficie del componente con una uniformidad ideal. La distribución espacial de los pulsos de salida de los láseres comunes es principalmente gaussiana y la densidad de energía varía dentro del rango de irradiación del mismo pulso. Para tener en cuenta la uniformidad del  flujo de energía en  la superficie y la eficiencia del procesamiento, la distancia entre puntos adyacentes es   configurado para ser el diámetro del punto correspondiente al 90% de la energía máxima del pulso láser.

Como método de tratamiento para eliminar defectos o reducir la respuesta termodinámica de los defectos, la tecnología de pretratamiento láser correspondiente debe diseñarse de acuerdo con el tipo específico de componente óptico  y las características del defecto. En la actualidad, en el campo de la investigación ICF, se ha comenzado a aplicar el pretratamiento láser a películas dieléctricas multicapa y cristales KDP/DKDP   (www.wisoptic.com) . Hemos diseñado y establecido sistemas de pretratamiento láser de nanosegundos y sub-nanosegundos. El primero utiliza láser Nd:YAG como fuente de luz con las siguientes especificaciones: ancho de pulso   ~ 10 ns , frecuencia de repetición 30 Hz,   capaz de duplicar y triplicar la frecuencia de salida, punto de superficie objetivo ~ 1,5 mm, densidad de energía máxima 100 J/cm ² (@1064 nm) . Este sistema  se utiliza principalmente para el tratamiento previo con láser de películas dieléctricas multicapa y cristales KDP   (www.wisoptic.com). Para tratar cristales DKDP (www.wisoptic.com),   usamos  láser de triple frecuencia con ancho de pulso ajustable (300~800 ps)   , tasa de repetición   100 Hz, máxima densidad de energía en la superficie objetivo   10 J/cm2  (@355 nm). El sistema puede tratar  un tamaño máximo de 1000 mm × 400 mm, y es capaz de monitoreo en línea y control automático   ( se muestra en la Figura 14 ) .