可在线应用的大口径溶胶-凝胶膜光学元件激光清洗工艺研究

【摘要】：在高功率激光装置中，光学元件表面的污染物会降低光束质量甚诱导光学元件损伤。针对装置中受污染的镀有SiO_2溶胶-凝胶增透膜的大口径真空隔离片(430 mm×430 mm)，使用波长为355 nm的Nd:YAG脉冲激光器模拟在线激光清洗实验。实验中采用了单发次激光干式清洗与气流置换系统辅助的激光清洗系统，研究了关键特征参数对激光在线清洗效果的影响规律，获得了可用于激光在线清洗的工艺参数。光学元件的处理采用光学显微镜、暗场成像法表征以及图像处理软件分析。实验结果表明，激光在线清洗光学元件存在最佳工艺窗口。通过气流置换辅助的激光清洗方法后，相较于单纯的单发干式激光清洗激光清洗能力有大幅提升。因此，气流置换系统辅助单发激光清洗能有效提高其清洗能力，为高功率激光装置中大口径光学元件表面污染物在线去除提供了一种有效手段。