Suivi et compréhension des événements de dommages laser dans l'optique - Partie 02

Sur la base des principes de base des dommages causés par le laser, les chercheurs ont trouvé une percée   point pour résoudre le problème des dommages causés par le laser aux composants optiques .   Mais il est très difficile de supprimer efficacement la source des dommages causés par le laser dans le processus de fabrication .   Etant donné  la variété et la complexité du processus de fabrication des composants optiques, il est nécessaire d'établir le lien entre la formation du défaut et le processus de fabrication. Il est donc nécessaire de mener des recherches spécifiques sur les caractéristiques d'endommagement   selon le procédé de fabrication des différents types de composants optiques, voire de développer des méthodes particulières de détection et d'analyse des défauts des différents procédés de fabrication des composants. Ces composants et processus personnalisés sont devenus une force motrice continue  de la recherche sur les dommages au laser. Par exemple, le défaut nodulaire dans le film diélectrique multicouche est la principale cause d'endommagement dans la bande laser 1 µm. Il provient de la pulvérisation provoquée par le changement de phase lors de l'évaporation des matériaux HfO ₂ . Le changement de phase et la pulvérisation ont été inhibés par l'évaporation réactive du métal hafnium. La densité de  défauts de nodules est réduite d'un ordre de grandeur, ce qui répond aux exigences de flux des pilotes laser ICF actuels .   Cependant, l' endommagement  laser des films diélectriques multicouches dans la bande de fréquence triple (355 nm) provient des précurseurs à l'échelle nanométrique à l'interface des matériaux à indice de réfraction élevé et faible. Les chercheurs n'ont pas encore acquis une compréhension complète des caractéristiques et du mécanisme de formation des précurseurs à l'échelle nanométrique, et il manque également une méthode totalement efficace pour les contrôler . Ce problème sera encore un sujet de recherche  dans le futur.

Afin de contrôler les défauts, le défaut doit d'abord être trouvé . La technologie  de détection de défauts est devenue   indispensable dans l'industrie des composants optiques laser puissants. Dans un sens conventionnel, les défauts des matériaux optiques ou des composants optiques se réfèrent généralement aux inclusions, aux piqûres et rayures de surface, etc. Pour la recherche sur les dommages au laser, la signification des défauts ici est plus large, comprenant non seulement les défauts structurels observables par des méthodes d'imagerie optique, également d'autres défauts d'absorption qui peuvent conduire à une amélioration locale de l'absorption laser. En raison du caractère aléatoire et de la diversité des défauts, des exigences élevées sont imposées à la technologie de détection .   La relation entre les défauts et les dommages causés par le laser doit être établie, et la source des défauts doit être tracée jusqu'à la technologie du processus , de manière à guider l'optimisation du processus de fabrication de l' élément optique. Puisqu'il est difficile d'établir des méthodes d'observation en ligne, in situ et en temps réel pour les dommages induits par laser, il est difficile  de retracer la source de ces  défauts. Il est souvent spéculé par l'analyse de la morphologie des dommages et vérifié par la technologie d'implantation des défauts. Ceci est efficace pour l'étude des défauts avec des formes géométriques et des échelles microscopiques, mais il est difficile pour les défauts à l'échelle nanométrique qui ne peuvent pas être résolus par des moyens optiques conventionnels.