1、損傷增長一直是諸如NIF、SG-III等高功率激光系統(tǒng)中十分關(guān)心的問題,因?yàn)樗鼪Q定了光學(xué)元件的壽命,進(jìn)而決定了整個光學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。而亞表面缺陷中的微裂紋缺陷在損傷增長過程中扮演著十分重要的角色。研究熔融石英亞表面微裂紋缺陷對損傷增長的影響,將有助于人們認(rèn)識損傷增長的內(nèi)在機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展減緩損傷增長、延長光學(xué)元件壽命的工藝手段。
　　本文首先概括了激光損傷的基本理論,包括本征損傷的基本理論和非本征損傷的基本理論,線性吸收機(jī)

2、制、電子碰撞電離機(jī)制和多光子電離機(jī)制,用于描述損傷過程三個階段(起始階段、能量吸收階段和能量耗散階段)的物理模型。概括了損傷增長的基本理論,包括損傷增長的概念和損傷增長的機(jī)理(加熱、壓力和散射增強(qiáng))。最后聯(lián)系玻璃的加工流程,給出了微裂紋形成的原因及分類。
　　然后建立了亞表面微裂紋的數(shù)值模型,利用電磁仿真軟件COMSOLMultiphysics模擬了在1553nm和355nm兩種波長輻照下,理想玻璃空氣分界面、含有三種微裂紋(徑向

3、裂紋、錐形裂紋和橫向裂紋)的分界面,分別處于前后表面的情況下對入射光場的調(diào)制增強(qiáng)效果,并給出了初步分析,確定了數(shù)值模擬的重點(diǎn)和方法。在此基礎(chǔ)上,通過改變微裂紋的參數(shù)(深度、開口寬度和傾斜角度),系統(tǒng)地模擬了這些微裂紋的參數(shù)對光場調(diào)制增強(qiáng)作用的影響,并給出了深入的分析,指出了危害較大的幾種微裂紋情況。
　　最后,本文分別從微裂紋對損傷初始點(diǎn)形成的貢獻(xiàn)、對損傷增長因子貢獻(xiàn)的角度,結(jié)合損傷增長機(jī)制,分析概括了微裂紋在損傷增長過程中三方面