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激光辐照下金纳米缺陷诱导光学玻璃损伤特性

蒲云体 王刚 乔曌 胡江川 马平

蒲云体, 王刚, 乔曌, 胡江川, 马平. 激光辐照下金纳米缺陷诱导光学玻璃损伤特性[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3229-3233.
引用本文: 蒲云体, 王刚, 乔曌, 胡江川, 马平. 激光辐照下金纳米缺陷诱导光学玻璃损伤特性[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3229-3233.
Pu Yunti, Wang Gang, Qiao Zhao, Hu Jiangchuan, Ma Ping. Damage mechanisms of optical glass with gold nano-defects under laser irradiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3229-3233.
Citation: Pu Yunti, Wang Gang, Qiao Zhao, Hu Jiangchuan, Ma Ping. Damage mechanisms of optical glass with gold nano-defects under laser irradiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3229-3233.

激光辐照下金纳米缺陷诱导光学玻璃损伤特性

基金项目: 

国家863计划(2009AA8044022)

详细信息
    作者简介:

    蒲云体(1987-), 男,硕士,主要从事高阈值激光薄膜方面的研究。Email:cdpyt@163.com

  • 中图分类号: TN24;O484.4

Damage mechanisms of optical glass with gold nano-defects under laser irradiation

  • 摘要: 采用离子束溅射的方式,在K9玻璃基片表面引入金纳米杂质缺陷,通过原子力显微镜(AFM)测得金纳米尺寸直径在50~100 nm之间。采用不同能量密度的激光对样品进行点阵式的单脉冲辐照(1-on-1)并且对损伤阈值及典型损伤形貌进行了实验及理论分析。损伤阈值采用零几率处的损伤密度。结果表明:引入金纳米杂质缺陷后其抗激光损伤阈值由裸基片的26.6 J/cm2下降为15.5 J/cm2。通过微分干涉显微镜,随着激光能量的增加,损伤呈爆炸坑形貌,主要呈现纵向加剧损伤。金纳米杂质缺陷在K9玻璃基片上形成了强吸收中心(引入金纳米杂质K9玻璃基片的弱吸收(47.33 ppm,1 ppm=10-6)是裸K9玻璃基片(3.57 ppm)的13倍)造成局部高温,这是造成损伤的诱因。通过计算,金纳米杂质对K9玻璃基片的作用包括两部分:当激光辐照在K9玻璃基片上,首先是热应力引起玻璃的破裂;随后杂质汽化产生的蒸汽压加剧材料的破坏,引起局部炸裂。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-05
  • 修回日期:  2015-07-20
  • 刊出日期:  2015-11-25

激光辐照下金纳米缺陷诱导光学玻璃损伤特性

    作者简介:

    蒲云体(1987-), 男,硕士,主要从事高阈值激光薄膜方面的研究。Email:cdpyt@163.com

基金项目:

国家863计划(2009AA8044022)

  • 中图分类号: TN24;O484.4

摘要: 采用离子束溅射的方式,在K9玻璃基片表面引入金纳米杂质缺陷,通过原子力显微镜(AFM)测得金纳米尺寸直径在50~100 nm之间。采用不同能量密度的激光对样品进行点阵式的单脉冲辐照(1-on-1)并且对损伤阈值及典型损伤形貌进行了实验及理论分析。损伤阈值采用零几率处的损伤密度。结果表明:引入金纳米杂质缺陷后其抗激光损伤阈值由裸基片的26.6 J/cm2下降为15.5 J/cm2。通过微分干涉显微镜,随着激光能量的增加,损伤呈爆炸坑形貌,主要呈现纵向加剧损伤。金纳米杂质缺陷在K9玻璃基片上形成了强吸收中心(引入金纳米杂质K9玻璃基片的弱吸收(47.33 ppm,1 ppm=10-6)是裸K9玻璃基片(3.57 ppm)的13倍)造成局部高温,这是造成损伤的诱因。通过计算,金纳米杂质对K9玻璃基片的作用包括两部分:当激光辐照在K9玻璃基片上,首先是热应力引起玻璃的破裂;随后杂质汽化产生的蒸汽压加剧材料的破坏,引起局部炸裂。

English Abstract

参考文献 (9)

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