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激光毁伤锗材料的机理研究

作　者: 张玉璞
导　师: 张喜和
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学
关键词: 锗材料毁伤阈值应力损伤损伤机理
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

以Nd:YAG1064nm波长的脉冲激光辐照锗材料为例,研究锗材料激光毁伤的机理。利用毁伤形貌分析了激光毁伤锗材料的毁伤机理,并分析了锗材料表面波纹的形成机理,得出了锗材料表面形成规则的表面波纹是在锗材料的损伤阈值附近。应用零损伤几率法计算了锗材料的激光损伤阈值,得到了激光参数与锗材料激光毁伤阈值之间的关系曲线。采用有限元法对热传导方程和应力平衡方程进行了解析计算,得到了锗材料激光辐照时的轴向应力,径向应力和环向应力方程,研究结果表明:锗材料的轴向应力、径向应力、环向应力,依次增大。环向应力是引起锗材料应力损伤的一个主要因素。建立了激光辐照锗材料的热冲击模型,求得了锗材料的温度分布场和应力分布场,得出了锗材料的温度分布曲线和应力分布曲线,并根据曲线图对锗材料的激光毁伤机理进行了探讨。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-14
  §1.1 研究激光毁伤锗材料的背景和意义  7-9
  §1.2 激光毁伤锗材料的定义和分类  9-10
  §1.3 国内外研究现状  10-13
  §1.4 论文研究内容的介绍及发展趋势与应用前景  13-14
第二章锗材料激光毁伤的机制  14-31
  §2.1 锗材料对激光的吸收特性与吸收机制  14-22
  §2.2 激光毁伤锗材料的损伤机制  22-26
  §2.3 激光参数对锗材料激光毁伤的影响  26-29
  §2.4 锗材料自身的物理性质对激光毁伤的影响  29-31
第三章激光毁伤锗材料的实验研究  31-47
  §3.1 实验装置与实验前的工作准备  31-32
  §3.2 激光毁伤锗材料的实验过程与实验现象  32-38
  §3.3 锗材料激光毁伤实验阈值的测量  38-41
  §3.4 分析锗材料激光毁伤阈值与激光参数之间的关系  41-47
第四章分析激光辐照锗材料的温度场分布和应力场分布  47-58
  §4.1 建立锗材料的激光辐照模型  47-50
  §4.2 计算与分析锗材料的温度场分布  50-53
  §4.3 分析锗材料激光毁伤的热应力分布  53-57
  §4.4 本章结论  57-58
总结  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

激光毁伤锗材料的机理研究

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