李斌成-高功率激光薄膜测试技术_2024_成都-2.pdf

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1、高功率激光薄膜测试技术及仪器研发 李斌成李斌成电子科技大学电子科技大学 /成都技致光电科技有限公司成都技致光电科技有限公司2024中国（成都）国际精密光学暨机器视觉技术应用大会 李斌成 武汉大学博士 电子科技大学教授/博导 成都技致光电科技有限公司 创始人 中国科学院优秀“百人计划”入选者，四川省学术和技术带头人，中国科学院大学第三届学位委员会“材料科学与光电技术”分委会委员 JCR一区期刊Photoacoustics、光电工程、大气与环境光学学报编委 国际光声光热联合会（IPPA）青年成就奖（2007）中国科学院西部学者突出贡献奖（2012）主要研究方向：光学薄膜检测技术、深紫外薄膜技术、激

2、光技术及应用 论文290余篇（SCI 近180篇）、授权美国和中国发明专利70余项 国际标准化组织（ISO）技术专家，制定国际标准2项（ISO 13142 光腔衰荡高反射率/透过率测试方法、ISO 23701 激光光学元件光热吸收测试及成像方法）报告人简介报告人简介主要内容1、前言2、激光量热吸收损耗测试技术3、光腔衰荡高反射率/透过率/光学损耗测试及成像技术4、吸收损耗/高反射率/透过率/光学损耗测试仪器研发5、结论T+R+A+S=1反射率吸收损耗LIDT损伤阈值表面（波前）质量（面形（波前）变化）稳定性（腐蚀性、环境稳定性）透射率散射损耗激光光学元件的主要性能参数热畸变(波前畸变)1、前言

3、连续高功率激光薄膜脉冲高能激光薄膜反射率/透过率：分光光度技术(ISO 13697、15368)散射损耗：积分散射测量技术(ISO 13696)角分辨散射测量技术(19986)损伤阈值：损伤阈值测量装置(ISO 21254)(国际标准修订中）吸收损耗：激光量热技术(ISO 11551)（国家标准：GB/T 38245-2019)光热测量技术（ISO 23701）（国家标准报批中）高反射率/透过率：光腔衰荡技术(ISO 13142)（国家标准：GB/T 37412-2019)面形（波前）：激光干涉技术 哈特曼波前传感技术激光光学元件主要性能参数的测量方法及标准化发展高灵敏测试技术是发展高性能强激

4、光光学元件的关健 主要内容1、前言2、激光量热吸收损耗测试技术3、光腔衰荡高反射率/透过率/光学损耗测试及成像技术4、吸收损耗/高反射率/透过率/光学损耗测试仪器研发5、结论LIDT：决定了激光系统的最大功率或功率密度激光量热和光热吸收损耗测试技术为什么要测量光学薄膜非常微弱的吸收损耗？吸收损耗吸收损耗是高功率激光薄膜的决定性参数表面热畸变：决定了大型激光系统激光束的光束质量吸收损耗测试技术激光量热测量技术：ISO 11551优点：绝对吸收损耗测量缺点：时间、空间分辨率低，需测试样品灵敏度：0.1 ppm应用：吸收损耗的绝对测量光热测量技术：ISO 23701优点：灵敏度更高(0.01 ppm

5、)，时间、空间分辨率高，可测量实际样品，可分离薄膜吸收和基底吸收 缺点：准确标定过程复杂、难度大应用：吸收型缺陷成像、大口径元件吸收测试量热吸收测量过程照射前：30秒用于消除温度漂移影响用于确定吸收损耗()()()111 expT tT tAtt=+()()()22exp1ttBtTtT+=PACfeffc=照射过程：5-300秒冷却过程：200秒吸收损耗：吸收损耗：主要内容1、前言2、激光量热吸收损耗测试技术3、光腔衰荡高反射率/透过率/光学损耗测试及成像技术4、吸收损耗/高反射率/透过率/光学损耗测试仪器研发5、结论反射率/透过率测量技术比较测量技术测量技术分光光度技术分光光度技术激光比率

6、技术激光比率技术光腔衰荡技术光腔衰荡技术典型测量范围典型测量范围(%)0 1000 10099.0-99.99999最大可测反射率最大可测反射率(%)99.999.99 99.99999反射率测量灵敏度反射率测量灵敏度(%)0.010.01 0.01 0.0001系统构型系统构型简单简单复杂复杂简单简单标定标定需要需要需要需要不需要不需要光路对准光路对准容易容易难难容易容易可操作性可操作性容易容易难难容易容易光腔衰荡是准确测量高于99.9%反射率/透过率的唯一方法！OIC 2010 会议测量问题样品 A 反射率参考值：99.9960%99.99599.996199.996499.995499.