基于光热技术的光学薄膜吸收均匀性测量研究
随着激光技术的发展和高功率激光的广泛应用，给光学薄膜的发展带来了新的挑战。光学薄膜的吸收损耗是影响薄膜性能的重要参数，已成为限制高功率激光技术发展的一个重要因素。近年来，随着大口径光学薄膜元件的广泛应用，对光学薄膜的吸收均匀性提出了越来越高的要求。准确测量光学薄膜吸收损耗均匀性对于膜层的优化设计、薄膜损伤机理的研究和镀膜工艺的提高具有重要意义。光热失调技术是利用光学薄膜反射或透射光谱因温度影响发生漂移这一现象来测量光学薄膜的吸收损耗，是一种新的光热技术。本文首次利用光热失调技术对光学薄膜吸收损耗均匀性的测量开展了理论和实验两方面研究。主要工作如下:
首先，从光热失调技术的基本原理出发，根据理论模型，编写程序进行数值模拟，理论分析加热光斑和探测光斑尺寸对光热失调技术测量光学薄膜吸收的影响，从理论上进一步优化了该技术对光学薄膜吸收损耗测量的灵敏度和精度。
其次，设计并搭建了一套基于光热失调技术的自动化成像检测系统。编写控制程序，使计算机能够对实验系统进行自动控制，实现自动化测量。控制程序集成了电机控制、锁相放大器参数设定、数据采集等功能，操作简单快捷，方便了人机交互。并且编写了成像程序，以图像来显示测量结果。
最后，利用所设计的实验系统开展了薄膜样品吸收均匀性的成像检测。首先对一片经划痕预处理的薄膜样品的吸收均匀性进行成像检测，以验证实验系统的准确性。实验结果表明，系统运行稳定，测量准确，具有较高的可靠性、稳定性、抗干扰能力和可重复性。之后选取两块未经任何预处理的薄膜样品，测量并比较它们的吸收均匀性。通过本文的研究，为光学薄膜吸收均匀性的检测提供一种有力便捷的新技术方法，丰富了光热技术在光学薄膜吸收均匀性测量领域的理论和实验方法。研究成果有望用于评价高功率激光系统中光学薄膜的质量，为我国光学薄膜产业的发展做出贡献。
光学薄膜;吸收均匀性;光热技术;薄膜测量;成像检测
重庆邮电大学
硕士
物理电子学
郝宏刚
2013
中文
O484.5
63
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）