Способ измерения порогов объемного оптического пробоя прозрачных материалов

 

Изобретение относится к квантовой электропике и предназначено для измерения порогов объемного оптического пробоя элементов лазерных сие1 Изобретение относится к квантовой электронике и предназначено для измерения порогов объемного оптического пробоя прозрачных материалов, используемых , в частности, для изготовления элементов лазерных систем. Целью изобретения является сокращение времени измерений и затрат материала на производство измерений. В большинстве практически важных случаев оптический пробой в объеме прозрачного диэлектрика инициируется нагревом поглощающих неоднородностей. В основу метода положено существование зависимости от плотности мощности числа микроразрушепий, обусловленных поглощающими неоднородностями и появляющихся при иьтенсивностях выше пороговых. Способ осуществляют следующим образом . тем. Цель изобретения - сокращение времени измерений и затрат материала. Для этого образец облучают серией п лазерных импульсов с гауссовым распределением интенсивности с произвольными значениями интенсивности ,,... ,q п, измеряют для каждого значения q- число микрораэрушений N, появившихся после облучения, и вычисляют порог пробоя ч из соотношения , где Ь и 1C - параметры линейной зависимости N Klnq+b, рассчитанные методом наименьших квадратов. При этом при расчете q уменьшается реальное число облучений, обусловленное нестабильностью существующих источников излучения. (Л с Образец облучают серией п лазерных импульсов с гауссовым распределением интенсивности с различными произвольными значениями интенсивности Т 1., Ч h превышающими пороговую (Iх, облучая каждый раз новое место образца. Далее для каждого значения интенсивности q подсчитывают число К микроразрушений, появившихся в исследуемых областях кристалла после облучения. Результаты измерений К,- и q аппроксимируют линейной зависимостью N Klnq+b, значения параметров которой и b -fTr2Chlnq рассчитывают методом наименьших квадратов к jjHxn-txjrUxl D n xzT-7fx з ел оа to оо . К (Cx)2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН. „„Я0„„1475328 (51)5 G 01 0 17/ОО

А1

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и авта сном снидетельств

2 (у2 (х 2 - ху) 1 х1 пСх 2-(I .x ))

nI.x 3-(Lx 2) 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЛМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 23.09,90.Бюл. - 35 (21) 4295723/24-25 (22) 07.08.87 (72) В.II.Крутякова и В.Н.Смирнов (53) 621.375.8(088.8) (56) Алешин И.В. и др, Оптическая прочность слабопоглощающих материалов. — Л. ЛДНТП,.1974, с. 12.

Авторское свидетельство СССР

II 1187023, кл. С 01 N 17/00, 1983. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВ ОБЪЕМНОГО ОПТИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ПРОЗРАЧНЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к квантовой электронике и предназначено для. измерения порогов объемного оптичес кого пробоя элементов лазерных сис1

Изобретение относится к квантовой электронике и предназначено для измерения порогов объемного оптического пробоя прозрачных материалов, используемых, в частности, для изготовления элементов лазерных систем.

Целью изобретения является сокра. щение времени измерений и затрат материала на производство измерений.

В большинстве практически важных случаев оптический пробой.в объеме прозрачного дкэлектрика инициируется нагревом поглощающих неоднородностей. В основу метода положено существование зависимости от плотности мощности числа микрораэрушеиий, обусловленных поглощающими неоднородностями и появляющихся при интенсивностях выше пороговых.

Способ осуществляют следующим о разом. тем. Цель изобретения — сокращение времени измерений и затрат материала.

Для этого образец облучают серией и лазерных импульсов с гауссовым распределением интенсивности с произвольными значениями интенсивности

q q,„...,q „, измеряют для каждого значения Ч. число микроразрушений N °, появившихся после облучения, и вычисляют порог пробоя q, иэ соотношения

lgq*=-Ь/К, где Ь и 1 — параметры ли- нейной 38BHcHMocTH N=Klnq+b, рассчи танные методом наименьших квадратов.

При этом при расчете q уменьшается реальное число облучений, обусловленное нестабильностью существующих источников излучения.

Образец облучают серией и лазерных импульсов с гауссовым распределением интенсивности с различными произвольными значениями интенсивности е®

q;=q „,. ° .,q „, превьглающими пороговую 144 облучая каждый .раэ новое место образца. Далее для каждого значения (;Д интенсивности «1; подсчитывают число QQ

N. микроразрушений, появнвшихея в ис- (Я следуемых областях кристалла после облучения. Результаты измерений Б; и q. аппроксимируют линейной эависи-.

1 мостью N=Klnq+b, значения параметров которой K=Ti r Ch и b=-юг СЫпЧ* рассчитывают методом наименьших квадратов

Зь

1475328

I вались образцы размерами в 10 раз меньше тех, которые требуются при измерениях иэвестиымн способами.

Формула изобретения где Ь,К вЂ” параметры линейной завнси" мости числа разрушений N от интеиснвностн ф импульсов; .Б = Klaq+b, рассчитанные методом наименьших квадратов по иэмереннйм значениям

И 1 и Я 1 °

Составитель В.Варнавский

Редактор Т.Иванова - Техред М.Дидык Корректор М,Васильева

Заказ 3331, Тираж 48! Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета ла изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113()35, Москва, Ж-35 Рауаская наб., д. 4/5

° »» »» ° \»»

Производственно-издательский комбинат ."Петен+", r.Óæãîðîä,. Ул. Гагарина,101

h (у3» 1 н (9 %.1щ а1 Qt

1 -,концентрация прозрачных неодиородностей1,В

t> ™параметр rayecesa распределеийя ннтейсйвности1

h характерный размер области, в. которой производят подсчет мнкрораэруаений. 10

Далее вычисляют порог аробоя q* иэ соотношения

Ь

К

lnq* -Иэ приведенных соогношеиий можно . вычислить С

С-(tr h)- K.

Способ-опробован на промышленных образцах щелочно«галоидйых кристал лов - хлористом натрии:и хлористом калии. В экспериментах.использовался импульсный ТКА СО лазер с длитель ностью импульса примеряо,.1,S мкс.: Радиус пятна воздействия 0,45 мм.

Излучение фокурировалось в объем образцов размерами 100х100хбО мм на глубину 40-50 мм линзой с фокусным

- расстоянием около 609 мм. Требуемая точность измерения q i. 2X;

Полученные значения порогов пробоя З совпали с результа1ами измерений другими иэвестнымн способами, но при этом время на проведение измерений было сокращено в 10 раэ и использоСпособ измерения порогов объамного оптического пробоя прозрачных материалов, заключающнйся в облучении материала серией и лазерных импульсов с интенсивностями, большимН: порогового значения, прн этой каждый импульс иэ серии воздействует на разные участки исследуемого материала, о..т л н,ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени измерений и затрат материала, измеряют значения интенсивностей q:, i1,2,./...,n .какдого им1 пульса, подсчитывают число Н микро- . раэруэ1ений, появившнхся s .йсследуемои участке материала после кажКого им- . пульса, а порог определяют нз соотношения.

1пц***-. -. К .