DOI 10.17586/0021-3454-2019-62-2-142-149
УДК 535.212
ЛУЧЕВАЯ ПРОЧНОСТЬ НАНЕСЕННЫХ НА ПОГЛОЩАЮЩУЮ ПОДЛОЖКУ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОТРАЖАЮЩИХ ПОКРЫТИЙ
Университет ИТМО; профессор
Гагарский С. В.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; ведущий инженер
Сергеев А. Н.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; ассистент
Ахмадуллин Р. М.
Университет ИТМО, кафедра лазерных технологий и систем;
Читать статью полностью
Аннотация. Выявлены особенности покрытий HfO2/SiO2 и Ta2O5/SiO2, нанесенных на поглощающую подложку из монокристаллического карбида кремния (SiC), вызывающие снижение их лучевой прочности. Экспериментально показано, что вследствие поперечных микросмещений пучка в процессе измерений лучевая прочность образца снижается до 2—3 раз. С использованием уравнения тепло-проводности и метода конечных элементов в системе CAE (computeraided engineering) проведено моделирование воздействия лазерного излучения с поперечным смещением пучка, а также рассчитана динамика изменения температуры и наводимых термоиндуцированных напряжений внутри вышеупомянутых образцов.
Ключевые слова: лучевая прочность отражающих зеркал, диэлектрические покрытия, поглощающая подложка, порог лазерного индуцированного разрушения, монокристаллический карбид кремния, термоиндуцированные напряжения
Список литературы:
Список литературы:
- Matson L. E. and Mollenhauer D. Advanced materials and processes for large, lightweight, space-based mirrors // 2003 IEEE Aerospace Conference Proc. (Cat. No.03TH8652). 2003. Vol. 4. P. 4_1681—4_1697.
- Larruquert J. I., Pérez-Marín A. P., García-Cortés S., Rodríguez-de Marcos L., Aznárez J. A., and Méndez J. A. Self-consistent optical constants of SiC thin films // J. Opt. Soc. Am. A. 2011. Vol. 28, N 11. P. 2340.
- Glebov L. B. Intrinsic laser-induced breakdown of silicate glasses // Laser-Induced Damage in Optical Materials. 2002. Vol. 4679. P. 321—331.
- Гагарский С. В., Ермолаев В. С., Сергеев А. Н., Пузык М. В. Исследование лучевой прочности диэлектрических покрытий, нанесенных на оптическую поверхность // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 7. С. 80—85.
- Гагарский C. В., Приходько К. В. Мощный наносекундный эрбиевый лазер с диодной накачкой // Тез. докл. XXXVI науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава СПбГИТМО(ТУ), 2007.
- Тогатов В. В., Гагарский С. B., Гнатюк П. А., Черевко Ю. И. Импульсный блок питания лазерных диодных модулей для накачки твердотельных лазеров // Приборы и техника эксперимента. 2007. Т. 2. С. 158—159.
- Liu J., Lu J., Ni X., Dai G., and Zhang L. Thermal stress cleaving of silicon wafer by pulsed Nd:YAG laser // Chinese Opt. Lett. 2010. Vol. 8, N 8. P. 1000—1003.
- Карташов Э. М., Ремизова О. И. Модельные представления термического удара при импульсных и пульсирующих тепловых нагрузках на основе обобщенного уравнения энергии // Матем. моделирование. 2005. Т. 17, № 4. С. 81—95.
- Wood D. L., Nassau K., Kometani T. Y., and Nash D. L. Optical properties of cubic hafnia stabilized with yttria // Appl. Opt. 1990. Vol. 29, N 4. P. 604.
- Natoli J.-Y., Gallais L., Akhouayri H., and Amra C. Laser-induced damage of materials in bulk, thin-film, and liquid forms // Appl. Opt. 2002. Vol. 41, N 16. P. 3156.
- Hinz M., Marti O., Gotsmann B., Lantz M. A., and Dürig U. High resolution vacuum scanning thermal microscopy of HfO2 and SiO2 // Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 92. P. 043122-1—043122-3.
- Crooks D. R. M. et al. Experimental measurements of mechanical dissipation associated with dielectric coatings formed using SiO2, Ta2O5 and Al2O3 // Class. Quantum Grav. 2006. Vol. 23. P. 4953—4965.
- Dole S. L., Hunter O., and Wooge C. J. Elastic Properties of Monoclinic Hafnium Oxide at Room Temperature // J. Am. Ceram. Soc. 1977. Vol. 60, N 11—12. P. 488—490.
- Papernov S., Schmid A. W., Oliver J. B., and Rigatti A. L. Damage thresholds and morphology of the front- and back-irradiated SiO2 thin films containing gold nanoparticles as artificial absorbing defects // Proc. SPIE. 2007. Vol. 6720. P. 67200G.
- Curtis C. E., Doney L. M., and Johnson J. R. Some Properties of Hafnium Oxide, Hafnium Silicate, Calcium Hafnate, and Hafnium Carbide // J. Am. Ceram. Soc. 1954. Vol. 37, N 10. P. 458—465.
- Gao L., Lemarchand F., and Lequime M. Refractive index determination of SiO2 layer in the UV/Vis/NIR range: spectrophotometric reverse engineering on single and bi-layer designs // J. Eur. Opt. Soc. Rapid Publ. 2013. Vol. 8, Jan. P. 13 010.
- Gao L., Lemarchand F., and Lequime M. Exploitation of multiple incidences spectrometric measurements for thin film reverse engineering // Opt. Express. 2012. Vol. 20, N 14. P. 15734.
-
Glebov L. Volume Holographic Elements for Spectroscopy and Laser Applications. CREOL the College of Optics and Photonics University of Central Florida, Orlando, FL, 10 March 2016.
-
