| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-38页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.2 高功率激光装置负载能力概述 | 第17-19页 |
| 1.2.1 负载能力的定义 | 第17-18页 |
| 1.2.2 与负载能力相关的参数 | 第18-19页 |
| 1.3 污染物的来源及分类 | 第19-22页 |
| 1.3.1 潜在的污染源 | 第19-21页 |
| 1.3.2 污染物的分类 | 第21-22页 |
| 1.4 高功率激光装置洁净度的定义 | 第22-24页 |
| 1.4.1 表面洁净度 | 第22-23页 |
| 1.4.2 环境洁净度 | 第23-24页 |
| 1.5 光学元件及薄膜污染的研究现状 | 第24-36页 |
| 1.5.1 颗粒污染物研究概况 | 第24-35页 |
| 1.5.1.1 实验研究概况 | 第24-31页 |
| 1.5.1.2 理论研究概况 | 第31-35页 |
| 1.5.2 有机污染物研究概况 | 第35-36页 |
| 1.6 论文研究框架及创新点 | 第36-38页 |
| 1.6.1 论文的研究框架 | 第36-37页 |
| 1.6.2 论文的创新点 | 第37-38页 |
| 第二章 激光与材料相互作用理论分析 | 第38-47页 |
| 2.1 光学材料激光损伤的机理 | 第38-43页 |
| 2.1.1 本征吸收和热损伤 | 第38页 |
| 2.1.2 非线性损伤 | 第38-40页 |
| 2.1.2.1 自聚焦效应 | 第39页 |
| 2.1.2.2 受激拉曼散射 | 第39-40页 |
| 2.1.2.3 受激布里渊散射 | 第40页 |
| 2.1.3 电子雪崩和多光子电离 | 第40-41页 |
| 2.1.4 等离子冲击波 | 第41-42页 |
| 2.1.5 杂质缺陷 | 第42-43页 |
| 2.2 污染物引起的热力学分析 | 第43页 |
| 2.3 污染物引起的散射分析 | 第43-45页 |
| 2.4 污染物引起的场分析 | 第45-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章 污染物的监测、取样与分析 | 第47-63页 |
| 3.1 污染物的在线监测 | 第47-54页 |
| 3.1.1 在线成像系统 | 第47-50页 |
| 3.1.2 声表面波传感器 | 第50-52页 |
| 3.1.3 微纳光纤传感器 | 第52-54页 |
| 3.2 固体颗粒和非蒸发性残留污染物的检测及成分分析 | 第54-58页 |
| 3.2.1 取样及分析方法 | 第54-56页 |
| 3.2.2 EDS对颗粒污染物成分分析 | 第56-58页 |
| 3.3 分子态有机污染物检测及成分分析 | 第58-62页 |
| 3.3.1 分子态污染物采样及分析方法 | 第59页 |
| 3.3.2 有机污染物成分分析 | 第59页 |
| 3.3.3 有机污染物随激光辐照时间及发次的变化 | 第59-62页 |
| 3.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第四章 污染物致光学元件激光损伤的研究 | 第63-80页 |
| 4.1 样品HF刻蚀 | 第63-64页 |
| 4.2 激光损伤测试装置及光路 | 第64-66页 |
| 4.3 颗粒污染物对光学元件的污染 | 第66-70页 |
| 4.3.1 颗粒污染物的选择和制备 | 第67页 |
| 4.3.2 激光能量及发次对损伤形貌的影响 | 第67-69页 |
| 4.3.3 K9玻璃的LIDT与颗粒尺寸的关系 | 第69-70页 |
| 4.4 液体污染物对光学元件的污染 | 第70-79页 |
| 4.4.1 真空油的配备及沉积 | 第71-72页 |
| 4.4.2 实验结果分析与讨论 | 第72-79页 |
| 4.4.2.1 污染层形貌分析 | 第72-74页 |
| 4.4.2.2 油污染对透过率影响的分析 | 第74-76页 |
| 4.4.2.3 油污染对光学元件LIDT的影响 | 第76-78页 |
| 4.4.2.4 光热弱吸收 | 第78-79页 |
| 4.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 第五章 污染物致SiO_2 sol-gel薄膜激光损伤的研究 | 第80-100页 |
| 5.1 增透膜简介 | 第80-83页 |
| 5.1.1 增透膜增透的原理 | 第80-81页 |
| 5.1.2 单层增透膜厚度要求 | 第81-82页 |
| 5.1.3 单层增透膜折射率要求 | 第82-83页 |
| 5.2 SiO_2 sol-gel增透膜的制备工艺 | 第83-88页 |
| 5.2.1 SiO_2胶体的配备 | 第83-84页 |
| 5.2.2 提拉镀膜 | 第84-86页 |
| 5.2.3 薄膜后处理 | 第86页 |
| 5.2.4 薄膜的结构及性质 | 第86-88页 |
| 5.2.4.1 薄膜的孔隙率 | 第86页 |
| 5.2.4.2 薄膜的形貌 | 第86-87页 |
| 5.2.4.3 薄膜的透过率 | 第87-88页 |
| 5.3 颗粒污染物对SiO_2 sol-gel膜的污染 | 第88-90页 |
| 5.3.1 尘埃颗粒对基频增透膜的影响 | 第88-90页 |
| 5.3.1.1 损伤形貌 | 第88-89页 |
| 5.3.1.2·薄膜LIDT与污染物尺寸的关系 | 第89-90页 |
| 5.4 真空油对SiO_2 sol-gel增透膜污染 | 第90-96页 |
| 5.4.1 污染后膜层的形貌变化 | 第91-93页 |
| 5.4.2 油污染对薄膜透过率的影响 | 第93-94页 |
| 5.4.3 油污染对薄膜LIDT的影响 | 第94-96页 |
| 5.5 分子态有机污染物对薄膜的影响 | 第96-99页 |
| 5.5.1 实验 | 第96-97页 |
| 5.5.2 分子态有机污染对薄膜透过率的影响 | 第97-98页 |
| 5.5.3 分子态有机污染对薄膜LIDT的影响 | 第98-99页 |
| 5.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 第六章 污染物对传输激光光场的调制 | 第100-131页 |
| 6.1 时域有限差分(FDTD)方法 | 第100-107页 |
| 6.1.1 理论公式 | 第100-103页 |
| 6.1.2 FDTD区的划分及边界条件 | 第103-104页 |
| 6.1.3 FDTD的数值稳定性 | 第104-106页 |
| 6.1.3.1 Courant稳定性条件 | 第104-106页 |
| 6.1.3.2 空间离散间隔的要求 | 第106页 |
| 6.1.4 计算约定 | 第106-107页 |
| 6.2 椭球颗粒对入射激光场的调制 | 第107-117页 |
| 6.2.1 模型建立 | 第107-108页 |
| 6.2.2 计算结果及讨论 | 第108-117页 |
| 6.2.2.1 椭偏率对调制的影响 | 第108-113页 |
| 6.2.2.2 颗粒尺寸对调制的影响 | 第113-114页 |
| 6.2.2.3 相对介电常数对调制的影响 | 第114-115页 |
| 6.2.2.4 微粒数量及间距对调制的影响 | 第115-117页 |
| 6.3 锥形颗粒对入射激光场的调制 | 第117-123页 |
| 6.3.1 模型建立 | 第117-118页 |
| 6.3.2 计算结果及讨论 | 第118-123页 |
| 6.3.2.1 锥形底直径对调制的影响 | 第118-120页 |
| 6.3.2.2 锥形高对调制的影响 | 第120-122页 |
| 6.3.2.3 相对介电常数对调制的影响 | 第122-123页 |
| 6.4 柱状颗粒对入射激光场的调制 | 第123-127页 |
| 6.4.1 模型建立 | 第123-124页 |
| 6.4.2 计算结果及讨论 | 第124-127页 |
| 6.4.2.1 圆柱底直径对调制的影响 | 第124-125页 |
| 6.4.2.2 圆柱高对调制的影响 | 第125-126页 |
| 6.4.2.3 相对介电常数对调制的影响 | 第126-127页 |
| 6.5 膜层污染物对入射激光场的调制 | 第127-129页 |
| 6.5.1 模型建立 | 第127-128页 |
| 6.5.2 计算结果及讨论 | 第128-129页 |
| 6.5.2.1 膜厚对调制的影响 | 第128-129页 |
| 6.5.2.3 相对介电常数对调制的影响 | 第129页 |
| 6.6 本章小结 | 第129-131页 |
| 第七章 总结与展望 | 第131-134页 |
| 7.1 全文总结 | 第131-133页 |
| 7.2 研究展望 | 第133-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-144页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第144-146页 |
