【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光學(xué)元件高功率納秒紫外激光損傷特性研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以“Damage characteristics of polymethyl methacrylate optical plate induced by nanosecond ultraviolet laser pulses”為題，發(fā)表于Optics and Laser Technology。
 

　　PMMA是一種高分子聚合物，又稱有機(jī)玻璃，具有良好的光學(xué)透過率、機(jī)械強(qiáng)度和加工成型能力，在窗口、透鏡、波片、光纖等光學(xué)元件中具有廣泛應(yīng)用。由于易微納成型和大尺寸制造成本低等優(yōu)勢，PMMA有望作為高功率紫外激光裝置靶室窗口、防碎片屏、連續(xù)相位板、微透鏡陣列等可替換透射元件使用。然而，其在紫外納秒激光輻照下抗激光損傷性能及損傷機(jī)理仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)識。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)采用355 nm、6 ns的脈沖激光，系統(tǒng)測試了不同厚度PMMA光學(xué)元件的多脈沖激光損傷特性和物理機(jī)理。結(jié)果表明，單脈沖損傷閾值達(dá)到了20.60 J/cm2，接近熔石英元件損傷閾值；多脈沖輻照下閾值隨脈沖數(shù)增加而逐漸下降，體現(xiàn)出明顯的孵化效應(yīng)。損傷形貌與激光通量密切相關(guān)：低于100%損傷閾值時(shí)損傷主要表現(xiàn)為微米尺度體內(nèi)分立針點(diǎn)，且針點(diǎn)密度隨能量密度升高而增加；超過100%損傷閾值后，前表面形成燒蝕坑?；诘入x子體和熱擴(kuò)散復(fù)合模型揭示了微納尺度缺陷是損傷誘因：內(nèi)部離散分布的針點(diǎn)可能源于亞微米缺陷的局域吸收，針點(diǎn)狀損傷點(diǎn)的尺寸主要由初始缺陷尺寸決定。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步制備了355 nm溶膠凝膠增透膜，使PMMA光學(xué)元件在355 nm波段的透過率提高至99.4%，驗(yàn)證了其在高功率紫外激光裝置中作為快速替換透射元件的應(yīng)用潛力。
 

　　相關(guān)工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目支持。
 

　　引用：上海光機(jī)所在PMMA光學(xué)元件納秒紫外激光損傷研究方面取得進(jìn)展 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所 【引用時(shí)間：2026年8月25日】