薄膜激光损伤阈值标定技术

李玉瑶，王 菲，孙同同

(1.长春理工大学 生命科学技术学院，长春 130022；2.长春理工大学 光电工程学院，长春 130022；3.西安康本材料有限公司，西安 710089)

引 言

目前，高功率激光器已应用于军事、医疗、航空航天、电子和通讯等各个科学技术领域，光学薄膜的损伤已经成为限制激光系统输出更高功率的主要因素，提高薄膜激光损伤阈值是高功率激光器发展的必然要求。因此，薄膜激光损伤阈值快速、准确、客观的测量具有极其重要的意义[1-2]。

近年来，薄膜激光损伤阈值测量相关技术在国内外发展很快[3-8]。2018年，南京理工大学的SU等人研究了光学薄膜激光诱导损伤的识别和准确测试技术，并提出了对薄膜施加外加偏置电场的方法减轻薄膜的激光诱导损伤程度以提高其损伤阈值[9]。2019年，法国的LAMAIGNRE等人提出分别采用大光束和小光束对同一光源辐照测量的结果进行比较，实验证明两组测量结果具有一致性[10]。同年，印度的KUMAR等人分别将1064nm和532nm的激光作用于不同层数反射膜上，研究了多层膜对高、低折射率材料薄膜损伤阈值的影响[11]。

损伤阈值是基于辐照在被测薄膜表面的激光能量密度与损伤几率之间的关系确定的，而能量密度又与辐照激光能量和光斑的面积有关[12-13]。因此，首先要研究激光能量的标定和光斑面积的测量问题；然后根据计算得到的激光能量密度与损伤几率的关系进行拟合得到损伤阈值。本文中提出基于平顶激光束辐照测量的薄膜激光损伤阈值标定技术，考虑分光镜的分光误差和能量探测器的测量误差，对辐照的激光能量进行标定；……