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摘要：高功率氟化氪准分子激光器具备输出波长短、频带宽、可频率运行的特性，且输出光束空间辐照均匀，被是一种有希望实现惯性约束核聚变的驱动器。短波长激光更易造成光学元件的损伤，因此光学元件的损伤阈值限制了氟化氪激光器的能量输出。光学元件的损伤阈值测试不但为强激光系统的设计以及运行了保障，也在光学元件抗激光损伤能力改善中起到关键作用。为“天光—Ⅰ”高功率准分子激光系统的稳定运行和能力提升的需求，实验室建立氟化氪激光损伤测试装置对实验室的各类镀膜光学元件的损伤阈值测试和监控。为了研究和探测光学元件的激光损伤，国内外对激光损伤阈值测试方法了大量研究。利用激光和光学元件作用产生的各种效应探测光学元件的损伤，是激光损伤阈值测试的一个思路。KrF准分子波长短，光致荧光效应比较。为建立实验室的损伤阈值测试装置，研究了利用KrF激光的光致荧光效应探测光学元件激光损伤的方法。实验研究了光学元件表面损伤前后荧光的变化，工作中观察到光学元件损伤伴荧光响应的饱和，测试样品损伤后荧光强度急剧增加直至其表面发生等离子体闪光。将荧光脉冲形状与辐照光脉冲相比较，发现激光损伤产生中荧光响应饱和导致荧光脉冲宽度展宽。实验建立了荧光显微成像系统对光学元件损伤引起的荧光光斑畸变观测。发现在高均匀性光束辐照下，未损伤光学元件表面的荧光光斑反映了辐照光的均匀性，一旦光学元件发生损伤，将可以观测到损伤部位的荧光强度异常。利用氟化氪激光的光致荧光实现了各类紫外光学元件的激光损伤测试，Normaski显微镜对测试结果了检验。荧光显微成像测量结果直观，测试精度国际标准ISO 11254要求，且适合现场测试，了实验室对光学元件损伤阈值测试的。关键词：氟化氪论文光致荧光论文损伤论文
中文摘要4-5
英文摘要5-6
1. 绪论6-11
1.1 激光核聚变简介6-7
1.2 课题背景7-8
1.3 国内外进展情况8-9
1.4 光致荧光效应9-11
2. 实验原理11-13
2.1 激光辐照损伤的机制11
2.2 激光辐照损伤的荧光效应11-13
3. 实验条件13-16
3.1 辐照方式的选择13-14
3.2 辐照光束的入射角14
3.3 辐照光斑的面积14-15
3.4 辐照区域的间隔15-16
4. 实验装置16-24
4.1 激光辐照装置16-18
4.1.1 空间平滑的辐照光源17-18
4.1.2 像传递系统18
4.2 辐照光参数监测系统18-21
4.2.1 辐照光束尺寸及分布的测量18-20
4.2.2 辐照光脉冲宽度的监测20-21
4.2.3 辐照光强度的监测21
4.3 损伤探测系统21-24
4.3.1. 荧光探测系统光路21-22
4.3.2. 荧光脉冲检测系统22
4.3.3. 荧光成像系统22-24
5. 实验结果及分析24-36
5.1 光学元件损伤前后荧光脉冲强度的变化器24-28
5.2 光学元件损伤前后荧光脉冲形状的变化28-29
5.3 光学元件损伤前后荧光强度分布的变化29-32
5.4 荧光法对光学镜片阈值的测试32-36
6. 及展望36-38
致谢38-39