Suivi et compréhension des événements de dommages laser dans l'optique - Partie 12

3.4 Prétraitement au laser de   Composant DKDP  

Le précurseur endommagé au laser des cristaux de DKDP (fourni par WISOPTIC) se trouve dans le corps du matériau, il est donc différent de l'élimination des défauts de nodules de surface dans les  films diélectriques. Le prétraitement au laser ne peut pas éliminer les précurseurs dans le corps, mais peut seulement réduire la réponse thermodynamique des précurseurs   sous  rayonnement laser en améliorant l' intensité d'absorption   infrarouge . Il y a encore des avis différents sur ce mécanisme. LLNL aux États-Unis estime que le prétraitement au laser réduit l'absorption non linéaire des cristaux de DKDP, mais n'a aucun effet sur l'absorption thermique ; et nos expériences montrent que le prétraitement au laser peut réduire les deux, et que le prétraitement au laser sub-nanoseconde a un meilleur effet de suppression sur l'absorption non linéaire.

Nous avons mené des recherches systématiques sur le processus de prétraitement au laser sub-nanoseconde de  cristaux de DKDP de calibre moyen (200 mm). En optimisant la largeur d'impulsion et la forme d'onde temporelle, le processus a été optimisé et déterminé. En  utilisant un prétraitement au laser de 500 ps, le seuil d'endommagement sans probabilité des échantillons de cristal DKDP peut être augmenté d'une fois au maximum, et le meilleur résultat supérieur à 21,6 J/cm ²(3ω, 3 ns) était obtenu pour la première fois en Chine , comme le montre la figure 18 ( exemple 1 ) . Dans la Fig. 18, les barres noires représentent le seuil d'endommagement sans probabilité des cristaux DKDP non prétraités, les barres rouges représentent les données des   échantillons DKDP prétraités, la colonne bleue représente le seuil d'endommagement fonctionnel des cristaux DKDP prétraités . Si le système d'évaluation de la résistance aux dommages au laser pour les dommages fonctionnels est adopté et que la transmission optique de l'échantillon traité est autorisée à diminuer de 0,1 %, le seuil de dommages fonctionnels atteindra 26 J/cm ² (3ω, 3ns) .

Conclusion

En partant des défauts microscopiques qui absorbent l'énergie laser et des précurseurs de dommages laser à l'échelle nanométrique dans les composants optiques, en analysant la cause de la formation de défauts nodulaires dans le film diélectrique et en comprenant le processus de réponse thermique des dommages induits, les méthodes de revêtement qui inhibe la formation de défauts nodulaires est déterminé et un ensemble de méthodes d'analyse systématique et de solutions pour les défauts microscopiques optiquement résolubles est formé.   Pour les précurseurs de dommages laser à l'échelle nanométrique, bien qu'ils ne puissent pas être observés directement, leur formation peut être régulée en combinant  avec des processus de croissance de matériaux spéciaux (tels que la croissance en solution aqueuse de cristaux de KDP ). Nous pouvons obtenir les caractéristiques d'échelle et d'absorption des précurseurs endommagés par laser à l'échelle nanométrique en combinaison avec la simulation, mais nous n'avons pas encore la capacité  d'analyser les précurseurs endommagés par laser à l'échelle nanométrique dans tous les matériaux. Il manque encore des méthodes de recherche directe pour comprendre, et actuellement nous ne pouvons compter que sur la simulation thermodynamique pour inverser et deviner les caractéristiques de ces précurseurs. Les précurseurs de dommages laser à l'échelle nanométrique sont le principal goulot d'étranglement affectant l'application de matériaux optiques dans la bande ultraviolette ou les impulsions courtes à l'échelle picoseconde. La technologie de détection nanoscopique associée et la recherche sur la dynamique des dommages au niveau ps seront la clé pour comprendre et résoudre ce problème.