1 西南科技大学 极端条件物质特性实验室, 四川 绵阳 621000
2 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
利用Nd:YAG激光器研究了纳秒激光诱导熔石英光学玻璃的初始损伤及损伤增长,对比研究了损伤程度和损伤形貌随激光波长、能量密度、脉冲数及位置的变化规律，并对损伤机制进行了分析和讨论。研究结果表明：初始损伤受损伤先驱的物理化学性质和激光参数的影响，而损伤增长规律与初始损伤程度、激光参数和位置有关；后表面的损伤随脉冲数的增加呈指数关系增长，前表面则呈线性关系；裂纹的产生及其在后续脉冲辐照下的发展是后表面损伤增长的主要原因，高温等离子体表面刻蚀是前表面损伤增长的主要原因。
激光诱导损伤 熔石英光学玻璃 初始损伤 损伤增长 损伤形貌 laser-induced damage fused silica initiated damage damage growth damage morphology
采取355 nm激光脉冲辐照熔石英样品,利用Nomarski微分干涉差显微镜、原子力显微镜和扫描电子显微镜观测手段对前后表面产生的损伤点进行了观察分析。对前后表面损伤形态做出详细的描述和分类,从理论上对每种损伤类型产生的条件与机理做出推测。实验结果表明:熔石英前表面存在小麻点群损伤和星状裂纹损伤两种损伤形态,横向尺寸分别为0.8-2.5和1.0-5.5 μm;后表面存在小麻点群损伤、壳状剥离损伤和火山口3种损伤形态,损伤横向尺寸分别为0.48-1.33,4-20和12-30 μm。实验证明了1 μm尺度损伤点的产生与再沉积层密切相关。
熔石英 紫外激光 初始损伤 损伤形态 fused silica UV laser pulse laser initiated damage morphology
