Suivi et compréhension des événements de dommages laser dans l'optique - Partie 07

2.1 Manipulation et compréhension des précurseurs de dommages laser grâce aux processus de croissance des matériaux

Combiné avec le modèle statistique, des informations telles que la densité des précurseurs et la distribution des seuils peuvent être extraites de la courbe de probabilité de dommages, qui reflète indirectement les informations du précurseur. L'analyse montre que le cristal de KDP (www.wisoptic.com) contient principalement un précurseur avec une distribution de seuil. Après filtration continue, le seuil d'endommagement de la fréquence fondamentale du précurseur est significativement augmenté, et la densité totale est significativement réduite, comme le montre le tableau ci-dessous, où le paramètre ρ 0 représente la densité du précurseur, et T 0 indique la moyenne valeur du seuil précurseur, et Δ T   indique l'écart type du seuil.

Il est considéré dans la littérature que ces nanoscopiques   les défauts dans les cristaux de KDP sont très probablement des amas de défauts d'électrons stoechiométriques, on peut donc considérer que la partie réelle de l'indice de réfraction du nanoscopique   défauts est égal au matériau de la matrice, et la quantité caractéristique de   nanoscopique   les défauts peuvent être déterminés par sa taille et son indice de réfraction .  Les dommages initiaux se produisent parce que les défauts nanoscopiques font que l'augmentation de température dépasse la température critique des dommages du cristal KDP en absorbant l'énergie laser. Une fois la température critique dépassée, le matériau fondra et provoquera une absorption et des dommages incontrôlés. Cette température critique est généralement supposée être d'environ 550 K. Sur la base du modèle de diffusion thermique, combiné aux résultats de mesure de la température critique et du seuil d'endommagement, la relation entre l'information de quantité caractéristique des défauts nanoscopiques dans les cristaux de KDP et l'endommagement peut être inversement déduite . L'analyse par simulation montre que le coefficient d'extinction maximal des défauts nanoscopiques dans les échantillons NCF est d'environ 4 × 10 ^-4, et la relation T (a) entre le seuil de densité d'énergie et l' échelle des défauts nanoscopiques est obtenue, comme le montre la figure (a ) . Plus l' échelle des défauts est petite, plus le seuil est élevé . Le seuil des plus grands défauts nanoscopiques n'a pas beaucoup de différence . La distribution d'échelle ρ (a) des défauts nanoscopiques peut être obtenue en substituant la relation T (a) de la densité d'énergie   seuil    dans la fonction de distribution   du seuil de défaut, comme le montre la figure (b) . La densité et l'échelle de taille des défauts nanoscopiques diminuent évidemment avec la diminution de la taille des pores du filtre.

Bien que la taille des précurseurs ne puisse pas être réellement mesurée, la tendance de l'influence de la taille des pores du filtre sur la taille des précurseurs dans le cristal de KDP est confirmée, ce qui est cohérent avec les résultats de simulation du défaut s '   modèle d'absorption de la chaleur. D'une part, il montre que l'endommagement des cristaux de KDP sous irradiation laser à fréquence fondamentale provient principalement de l'absorption de chaleur de   les précurseurs avec une taille de  dizaines de nanomètre. D'autre part, il donne également les caractéristiques d'absorption   des précurseurs  et les exigences quantitatives de leur échelle de taille   sous différentes conditions de flux laser. Ce résultat de recherche joue   un rôle directeur clé dans le développement de cristaux de KDP à haute performance.