Suivi et compréhension des événements de dommages laser dans l'optique - Partie 03

Étant donné que les défauts induisent des dommages au laser et que les défauts sont répartis de manière aléatoire dans les composants optiques, la détection et l'évaluation des performances des dommages au laser des composants optiques sont devenues un autre contenu de recherche important. La norme pour les tests de seuil de dommage au laser a été établie dans les années 1990 et a été continuellement améliorée avec le développement de la technologie laser et des matériaux optiques. La norme internationale ISO21254 pour les tests de seuil de dommage laser utilise une méthode d'échantillonnage, qui présente les problèmes d'une grande incertitude de mesure, d'inadéquation entre les résultats des tests hors ligne et l'effet d'application des composants dans les systèmes laser haute puissance .   La raison est que   le faisceau laser pourrait ne pas être capable de  capturer avec précision   les défauts distribués aléatoirement. Pour les composants optiques à grande ouverture de l'ICF, la méthode de test de balayage raster résout le problème des défauts manquants grâce à une méthode exhaustive similaire. Dans le même temps, il adopte également l'évaluation de la classification des dommages aux composants optiques et propose un concept de seuil de dommage fonctionnel pour des applications pratiques.

La proposition du seuil de dommage fonctionnel fournit une autre idée pour le fonctionnement à haut débit des composants optiques à grande ouverture, c'est-à-dire pour tolérer les défauts et un certain degré de dommage, ce qui est un choix pratique pour les projets laser à grande échelle. Sur cette base, une série de technologies de post-traitement indépendantes du processus de fabrication traditionnel des composants optiques ont été développées pour éliminer une petite quantité de défauts restant dans le processus de fabrication ou supprimer la réponse thermodynamique de ces défauts sous irradiation laser, y compris le prétraitement au laser. des films diélectriques, prétraitement au laser du cristal DKDP , traitement de gravure chimique de la silice fondue, réparation par CO ₂ lase r , etc. Ces techniques de post-traitement varient selon le type de composant, et chaque technique de post-traitement est sélectionnée en fonction sur les caractéristiques d'un défaut spécifique et son comportement en cas d'endommagement par laser, ce qui appartient toujours au domaine de la recherche sur la cause première des dommages causés par le laser.

Nous allons tout d' abord introduire le défaut nodulaire qui induit des dommages aux composants laser à fréquence fondamentale à membrane diélectrique. Il s'agit non seulement d'un problème de goulot d'étranglement important pour les pilotes laser ICF, mais également d'un problème courant pour les composants à couches minces utilisés dans les applications laser dans d'autres domaines. Il s'agit d'un défaut microscopique typique, qui peut être caractérisé par des méthodes de détection optique conventionnelles, il est donc facile d'établir une relation directe entre les défauts et les dommages induits, et il jette également les bases pour comprendre la cause de sa formation et rechercher ses méthodes de contrôle. . Ensuite, le problème des dommages laser induits par des précurseurs nanométriques dans les composants optiques sera introduit. Ici, deux types de composants optiques limités par des précurseurs à l'échelle nanométrique sont introduits : des cristaux de type KDP et des films diélectriques multicouches appliqués à des impulsions picosecondes. Parce que son échelle est beaucoup plus petite que la résolution optique, et en raison du manque de techniques de caractérisation qui peuvent directement corréler avec les dommages au laser, il est difficile de retracer ce type de dommages à la morphologie et même la cause du défaut, qui est encore un problème qui tourmente encore les chercheurs à ce stade. Enfin, dans le but de répondre aux exigences d'application d'ingénierie des composants optiques à l'échelle m dans le domaine du laser ICF, la technologie de prétraitement laser à balayage raster et sa méthode d'évaluation pour éliminer ou supprimer les défauts et améliorer la résistance aux dommages des composants optiques seront introduites.