液晶光学器件功能薄膜的激光损伤机理研究

被引量 : 8次 | 上传用户:pbsiszx1234567
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
液晶光学器件在光束整形、激光偏振态和相位控制等激光束精密控制技术上具有重要的应用潜力,但其能否在强激光系统中应用,其中一个重要指标是其抗激光损伤能力。本论文研究了连续波及脉冲体制(脉宽为10 ns)近红外激光(波长为1064 nm)对液晶光学器件功能膜层材料的损伤阈值和机理。建立了各膜层材料激光热损伤的物理模型,并进行了相关实验和数值模拟研究。建立了激光辐照氧化铟锡(ITO)导电薄膜的温度场和热应力计算模型,计算结果表明:1064 nm激光对ITO薄膜的损伤主要为热应力损伤;连续波激光辐照下,薄膜损伤始于薄膜与基底之间的界面处附近;脉冲激光辐照下,由于作用时间短,温升主要发生在光斑范围内的膜层,薄膜从表面开始损伤。实验研究了ITO的光电性能,测试了薄膜的吸收光谱曲线及方块电阻;利用泵浦-探测技术研究了其激光损伤现象,使用1-on-1法测定了氧化铟锡薄膜的50%损伤几率阈值;研究了不同功率密度激光辐照后薄膜方块电阻的变化。实验结果表明:薄膜越厚,方块电阻越小,激光损伤阈值越低;薄膜未完全损伤前,方块电阻随激光功率密度的增大而增大。研究了激光与PI薄膜材料的耦合机制及近红外激光辐照对PI薄膜的损伤,其损伤机理主要是激光加热导致其热分解。实验结果表明PI薄膜对1064 nm脉冲激光100%损伤几率阈值为25 J/cm2。建立了激光辐照PI薄膜的热计算模型,考虑了材料的分解放热。脉冲激光辐照PI薄膜(K9玻璃基底)的计算结果与实验结果相符合。计算了连续激光辐照50μm厚PI薄膜(无基底)的温度场,表明其对连续激光损伤阈值较高。实验研究了液晶材料的激光损伤,其机理主要是激光加热导致其温度超过清亮点温度(65℃)时,液晶材料从各向异性变为各向同性,液晶器件功能暂时失效;温度超过300℃后,液晶材料发生气化、分解以至碳化导致液晶器件的永久失效。实验结果表明:1064 nm、10ns激光脉冲作用时,液晶材料永久损伤的阈值为20J/cm2,略低于理论计算值,主要是因为计算中未考虑液晶盒中局部杂质、激光光强分布不均等因素的影响。建立了含有K9玻璃、ITO导电膜、PI取向膜和液晶材料的整体液晶光学器件的激光热损伤计算模型,给出了激光辐照后各部分的温度分布。分析了激光辐照下各膜层对液晶光学器件的影响,ITO薄膜和PI薄膜对1064 nm波长激光的吸收系数很大,导致激光沉积引起温升较大,是引起激光损伤的主要原因。
其他文献
“当一种新的因素被导入一种旧的环境中时,我们所得到的并非该旧情境加该新因素,而是一种新的环境。”以数字技术为主体的新媒体正是这样。它的迅速崛起,改变着人们的学习、
<正>本文以中国消防博物馆展示空间内色彩设计为例,将理论分析与设计实践相结合,对展示空间内色彩设计的运用进行分析、归纳,提出展示空间内色调协调统一以及光色的运用的方
随着电网规模的不断扩大,低频振荡问题已成为电力系统稳定问题的一个重要方面。尤其是区域电网的互联,导致系统的阻尼变得薄弱,低频振荡的风险加大,严重影响了区域间的功率交
2008年11月,国家电网公司颁布了《国家电网公司信息安全技术督查工作规定》,嘉兴电力局以此为依据,联合浙江省电力试验研究院(简称浙电试院),尝试信息机房搬迁的全过程安全技
“音乐学分析”是一门尚待完善的学科,其中所蕴含的文化资源和人文思想有足够的魅力让人们为之奋斗终身而不知疲倦,但由于对其研究需要具备熟练的音乐技术功底,扎实的音乐理
自从1999年高校扩招以来,大学生就业市场的压力随之加大,毕业生就业难度增加。这个问题引起了全社会的关注。音乐教育专业的毕业生主要从事学校音乐教学工作,由于受职位需求
随着经济的全球化,市场需求瞬息万变,企业竞争异常激烈,越来越多的企业愈发认识到要在长期的竞争中实现企业稳定生存和价值最大化,准确的核算成本至关重要。不同的核算方法对
自党的十六届五中全会提出建设社会主义新农村以来,中国社会主义新农村建设取得重大的成就,农村的社会主义经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文明建设取得重大
近年来二胡在创作和表现手法等各方面有了突破性的发展。在学习二胡演奏的过程中,笔者逐渐发现二胡独特的韵味和长处,几乎可以与人声相提并论,可以表达叙述、哭泣、激动、悲
淮北煤田地质构造复杂,含煤盆地后期改造较强,煤层及煤层气资源赋存条件较为复杂;而且近年来瓦斯灾害事故频发,研究瓦斯赋存规律,分析区域瓦斯分布的地质控制因素,对矿井的安