Baru-baru ini, tim peneliti dari Departemen Teknologi dan Rekayasa Elemen Laser Daya Tinggi, Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai (SIPM), Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS), telah membuat kemajuan baru dalam mengevaluasi kinerja anti-kerusakan laser dan mekanisme kerusakan polarizer film tipis 532 nm menggunakan protokol uji kerusakan laser yang berbeda. Hasilnya dipublikasikan di Bahan Optik dengan judul "Kerusakan laser nanodetik pada polarizer film tipis 532?nm dievaluasi dengan protokol pengujian yang berbeda". Bahan Optik.
Polarizer film tipis memainkan peran penting dalam sistem laser berdaya tinggi karena mentransmisikan cahaya terpolarisasi P dan memantulkan cahaya terpolarisasi S. Polarizer film tipis 1064 nm biasanya digunakan sebagai sakelar optik dan isolator optik dalam sistem laser besar, seperti Fasilitas Pengapian Nasional AS (NIF), sistem laser OMEGA EP, Laser Megajoule, dan perangkat SG II-UP. Perangkat ATAS. Namun, dengan perkembangan laser gelombang pendek berkekuatan tinggi, teknologi penggabungan sinar terpolarisasi telah diperkenalkan untuk memecahkan masalah ketahanan kerusakan laser yang terbatas pada elemen optik film tipis gelombang pendek, namun penilaian kerusakan laser pada elemen optik film tipis kedua dan ketiga. polarisasi harmonis juga penting.
Saat ini, protokol pengujian kerusakan laser utama adalah 1-on-1, S-on-1, Pemindaian raster, R-on-1 dan N -1-on{ {7}} pengujian kerusakan laser melibatkan penerapan pulsa laser tunggal ke setiap titik pengujian pada sampel untuk mempelajari morfologi kerusakan awal elemen optik. Pengujian kerusakan laser S-on-1 melibatkan penerapan beberapa pulsa laser ke titik pengujian yang sama untuk mengevaluasi efek kumulatif dan masa pakai optik dalam jangka waktu yang lama. pemindaian raster pengujian kerusakan laser memindai area sampel seluas 1 cm2 dengan kepadatan energi yang sama dan dapat digunakan untuk mendeteksi cacat diskrit dengan kepadatan rendah pada lapisan film. Jika area sampel yang dapat diuji terbatas, uji kerusakan laser R-on-1 dapat dipilih untuk menentukan ambang batas kerusakan, yang menggunakan peningkatan kepadatan energi laser untuk menyinari titik pengujian yang sama. Mengurangi jumlah langkah kepadatan energi laser menyederhanakan pengujian R-on-1 menjadi pengujian N-on-1. Penggunaan protokol pengujian kerusakan laser yang berbeda dapat membantu mengungkap sumber kerusakan pada komponen optik film tipis, mengidentifikasi potensi mekanisme kegagalan film, dan menginformasikan perbaikan dalam proses persiapan komponen optik film tipis.
Tim mengevaluasi ketahanan kerusakan laser dari polarizer film tipis 532 nm dalam kondisi polarisasi berbeda menggunakan protokol uji kerusakan laser 1-on-1, S-on-1, dan pemindaian Raster. Ambang batas kerusakan polarizer film tipis yang dibuat menggunakan penguapan berkas elektron secara signifikan lebih rendah pada cahaya terpolarisasi P dibandingkan pada cahaya S. Ambang batas kerusakan tanpa peluang 1-on-1 dan S-on-1 dari polarizer 532 nm sangat berdekatan satu sama lain dalam cahaya terpolarisasi P. Karakterisasi morfologi kerusakan menunjukkan bahwa kerusakan sampel pada polarisasi P sebagian besar berupa kawah dengan dasar datar yang disebabkan oleh cacat struktural pada antarmuka antara substrat dan lapisan film dan kerusakan seperti cangkang yang disebabkan oleh kerusakan bawah permukaan silika yang menyatu, dan keduanya. jenis kerusakan sangat stabil. Di bawah cahaya terpolarisasi S, ambang kerusakan S-on-1 lebih rendah dibandingkan 1-on-1, dan pengaruh efek kumulatif muncul. Morfologi kerusakan utama adalah kawah kerusakan nodul yang terlontar tidak sempurna, dan kerusakan yang disebabkan oleh cacat serap juga terlihat di bawah iradiasi laser multi-pulsa. Ambang batas kerusakan nol pemindaian Raster adalah yang terendah untuk kedua lampu terpolarisasi, yang menunjukkan bahwa untuk polarizer film tipis, kepadatan cacat dan kualitas lapisan film adalah faktor pembatas utama yang mempengaruhi ketahanan terhadap kerusakan laser.
Penelitian ini didukung oleh Program Kerja Sama Luar Negeri Biro Kerjasama Internasional Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Dewan Riset Ilmiah dan Teknologi Turki.
Gambar 1. Perbandingan ambang batas kerusakan laser dan morfologi kerusakan tipikal dari polarizer film tipis 532 nm
