Seguimiento y comprensión de eventos de daños por láser en la óptica - Parte 12

3.4 Pretratamiento con láser de   Componente DKDP  

El precursor de los cristales DKDP dañado por láser (proporcionado por WISOPTIC) está en el cuerpo del material, por lo que es diferente de la eliminación de defectos de nódulos superficiales en  películas dieléctricas. El pretratamiento con láser no puede eliminar los precursores del cuerpo, sino que solo puede reducir la respuesta termodinámica de los precursores   bajo  la radiación láser mediante la mejora de la  intensidad de absorción ir . Todavía hay diferentes opiniones sobre este mecanismo. LLNL en los Estados Unidos cree que el pretratamiento con láser reduce la absorción no lineal de los cristales de DKDP, pero no tiene efecto sobre la absorción térmica; y nuestros experimentos muestran que el pretratamiento con láser puede reducir ambos, y el pretratamiento con láser de subnanosegundos tiene un mejor efecto de supresión en la absorción no lineal.

Hemos llevado a cabo una investigación sistemática sobre el proceso de pretratamiento láser en subnanosegundos de cristales DKDP de calibre medio (200 mm)  . Al optimizar el ancho de pulso y la forma de onda de tiempo, se optimizó y determinó el proceso. Al  utilizar un pretratamiento con láser de 500 ps, ​​el umbral de daño de probabilidad cero de las muestras de cristal DKDP se puede aumentar en un máximo de una vez, y el mejor resultado de más de 21,6 J/cm ²(3ω, 3 ns) fue obtenido por primera vez en China , como se muestra en la Figura 18 ( muestra 1 ) . En la Fig. 18, las barras negras representan el umbral de daño de probabilidad cero de los cristales de DKDP no tratados previamente, las barras rojas representan los datos de las muestras de DKDP  pretratadas , la columna azul representa el umbral de daño funcional de los cristales de DKDP pretratados . Si se adopta el sistema de evaluación de la resistencia al daño por láser para el daño funcional y se permite que la transmitancia óptica de la muestra tratada disminuya en un 0,1 %, el umbral de daño funcional alcanzará los 26 J/cm ² (3ω, 3 ns) .

Conclusión

Partiendo de los defectos microscópicos que absorben la energía láser y los precursores del daño láser a nanoescala en los componentes ópticos, analizando la causa de la formación de defectos nodulares en la película dieléctrica y comprendiendo el proceso de respuesta térmica del daño inducido, los métodos de recubrimiento que inhibe la formación de defectos nodulares y se forma un conjunto de métodos de análisis sistemático y soluciones para defectos microscópicos ópticamente resolubles .   Para los precursores de daños por láser a nanoescala, aunque no se pueden observar directamente, su formación se puede regular combinándolos con procesos especiales de crecimiento de materiales (como el crecimiento en solución acuosa de cristales de KDP ). Podemos obtener las características de escala y absorción de los precursores dañados por láser a escala nanométrica en combinación con la simulación, pero todavía no tenemos la capacidad   para analizar los precursores dañados por láser a escala nanométrica en todos los materiales. Todavía faltan métodos de investigación directos para la comprensión, y actualmente solo podemos confiar en la simulación termodinámica para invertir y adivinar las características de estos precursores. Los precursores de daños por láser a nanoescala son el principal cuello de botella que afecta la aplicación de materiales ópticos en la banda ultravioleta o pulsos cortos de escala de picosegundos. La tecnología de detección nanoscópica relacionada y la investigación de la dinámica del daño a nivel ps serán la clave para comprender y superar este problema.