工程陶瓷表面抗激光损伤能力研究

• 作者: 刘志刚 孙明营 庞向阳 李兆岩 章亚男 郝艳飞
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高功率激光器 激光技术 工程陶瓷 损伤阈值 光学损伤
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 激光与激光光学
• 页码范围: 15-22
• 页数: 8页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20174610.1014003

摘要

实验研究了纳秒激光辐照下不同材料的工程陶瓷表面的抗激光损伤能力,并与不锈钢、铝合金等金属材料进行了对比.结果表明,不同材料的工程陶瓷表面抗激光损伤特性不同;氧化铝陶瓷的损伤阈值最高,氮化硅陶瓷的损伤阈值较低.与金属材料相比较,工程陶瓷表面损伤阈值比不锈钢和铝合金高.由于材料的熔点和热传导率等热力学特性不同,不同的陶瓷材料具有不同的损伤阈值和损伤形貌.理论分析了不同材料抗激光损伤阈值的差异;陶瓷材料的吸收系数远远小于金属材料,吸收系数通过影响能量沉积区域和有效热扩散速率影响材料温度的演化过程,最终影响着材料的激光损伤阈值和损伤特性.实验结果为高功率激光装置中对抗激光损伤能力要求较高的机械支撑材料的选择提供了指导.