基于综合光谱法的污染物颗粒诱导光学元件损伤研究

K9玻璃具有硬度高、热稳定性好、膨胀系数小以及较高的透过率等特性,被广泛应用在高功率激光领域。光学元件污染物诱导损伤问题成为限制高功率激光器发展的瓶颈之一,深入研究光学元件的损伤机理对于控制损伤的形成具有重要意义。为探究损伤机理,利用光谱探测分析对Al₂O₃诱导K9玻璃激光损伤的机制进行了研究。即采用EDS能谱探测技术对损伤前后损伤形貌及元素原子百分比变化进行探究,进而了解损伤过程中发生的物理变化及烧蚀化学变化,并结合LIBS技术对损伤过程中的电离过程进行诊断和讨论。实现了对光学元件损伤原理的探究以及光学元件安全的实时监测。研究结果表明,在激光诱导污染物至K9玻璃损伤的过程中,Al₂O₃颗粒形貌发生变化,K9玻璃也有微形损伤坑的出现。此外,Al₂O₃颗粒元素原子百分比含量由于颗粒的变形而发生改变,K9基底中含有的Na₂O与氧气结合造成了O元素原子百分比含量升高,SiO₂会发生气化-凝结成超细颗粒导致Si元素原子百...     

双相正交数字相敏检波方案在光学监控中的应用与仿真

提出了采用双相正交数字相敏检波(DPSD)方案设计数字锁相放大器(DLIA)代替传统模拟锁相放大器,并应用到了真空镀膜光学监控系统(OMS)中。针对信噪比(SNRI)和相位延时对方案进行了仿真分析。结果证实了双相正交PSD方案的可行性。由于在输入信号采样频率一定时,OMS精度和实时性之间存在矛盾关系,所以应尽量提高输入信号采样频率以获得高的SNRI。在DLIA中采用低阶滤波器和较高截止频率还可以减轻输出波形过冲效应的影响。