研究了1064 nm激光辐照致光学薄膜分层剥落的损伤特性及其抑制手段。从光学薄膜的界面结构出发分析了温升在分层剥落产生过程中的作用,从理论上得出了剥落面积与辐照脉冲能量之间的关系式并通过实验进行验证,间接证明了分层剥落的成因; 对分层剥落的抑制、改善方法进行了理论探讨与实验,证明亚阈值能量脉冲预辐照之后剥落面积明显减小,并且在一定范围内预辐照脉冲的能量密度越高相应的效果越明显,对作用机制给出了定性解释。

为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程，基于光学干涉理论，针对大功率固体激光器与材料的相互作用，采用马赫-曾德尔干涉的方法，得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理，可以得到材料在线应力及其演化过程。基于光学干涉理论，选择单晶硅作为实验材料，建立comsol仿真模型，并在理论及仿真的基础上开展实验。实验与仿真的r(x)方向误差在11.7%~33.91%之间，z(y，z)方向误差在20.25%~31.34%之间，说明用马赫-曾德尔干涉的方法测量非透明材料的应力具有可行性。实验研究为激光与非透明材料作用过程中在线应力损伤及演变过程研究提供了一个新的方法。

HF蚀刻+逐层抛光法表征熔石英亚表面损伤层深度

A new method for increasing laser induced damage threshold (LIDT) of dielectric antireflection (AR) coating is proposed. Compared with AR film stack of H2.5L (H:HfO2, L:SiO2 on BK7 substrate, SiO2 interfacial layer with four quarter wavelength optical thickness (QWOT) is deposited on the substrate b

采用电子束沉积法在镁掺杂铌酸锂基底上镀制了多波段增透膜, 透射波段分别为1.064 μm, 1.4～1.6 μm和3.5～4.3 μm, 测量了薄膜在1064 nm多脉冲辐照下的损伤阈值, 以及无薄膜铌酸锂晶体本身的损伤阈值。结果表明, 镀膜之后, 晶体的损伤阈值较未镀膜样品明显提高。

实验研究了芯径为600 μm的全石英光纤传输脉宽为5 ns,波长为1064 nm的高峰值功率脉冲激光的传输特性。采用N-ON-1测试方法,获得光纤损伤阈值和光纤传能特性曲线。光纤50%概率损伤阈值为24 mJ,平均输出激光能量达到14 mJ,峰值功率接近3 MW。可将光纤传能特性曲线分为3个过程:未损伤段(平稳传输段)、光纤端面等离子体击穿段(非平稳传输段)和光纤体损伤段(传输截止段)。分析了光纤损伤形貌和损伤机理。研究表明,同时提高光纤端面等离子体击穿阈值和光纤初始输入段损伤阈值是提高光纤传能容量的关键。

成像系统中的CMOS探测器被激光损伤后，其猫眼回波会发生变化。对猫眼回波图像的变化进行了实验研究，发现随着用于损伤的激光功率增加，CMOS器件的微透镜发生分解，直至最终消失，并使器件表面形成由遮光铝膜和光敏区构成的二维光栅，猫眼回波图像内的阵列光斑也经历了逐步消失又恢复的过程。以高斯随机表面模拟微透镜表面形貌，建模计算了猫眼回波图像随微透镜损伤程度的变化，计算结果与实验现象相符。

采用准分子激光对SiC陶瓷表面进行了不同脉冲数、不同单脉冲能量和不同重复频率的辐照实验, 获得了SiC陶瓷的辐照损伤二维和三维表面形貌, 并分析了微观作用机制。结果表明, 193 nm准分子激光辐照SiC陶瓷时既产生光热作用又产生光化学作用, 其中光热作用占主导; SiC表面损伤的宏观形貌与激光辐照参数相关, 辐照脉冲数增加或单脉冲能量增加均会加重辐照损伤, 增大激光重复频率会导致辐照损伤深度略微下降。

研究了调Q Er:YAG激光消融离体牙本质过程中水雾的作用及其对消融后牙本质微结构的影响。调Q Er:YAG激光重复频率为3 Hz，脉冲宽度为62 ns，作用脉冲数为10，能量范围为4～70 mJ，水雾流量分别为0，4，9，13 mL/min时消融牙本质。每种实验条件下消融10个牙本质样品，利用扫描电镜观察消融坑洞微结构。实验结果表明，随着水雾流量的增加，调Q Er:YAG激光对人牙本质的消融阈值呈逐渐增加的趋势，牙本质所受机械损伤减小。实验结果对了解调Q Er:YAG激光消融牙硬组织的微观结构及牙科治疗应用具有参考价值。

研究了表面处理工艺对铝合金表面抗激光损伤能力的影响。结果表明，在相同纳秒激光脉冲辐照下，与机械抛光相比，化学镀镍、阳极氧化黑和硬质阳极氧化处理的表面损伤阈值较低，而钝化和微弧氧化的损伤阈值较高；相同处理工艺但不同参数对应的损伤阈值不同。通过比较不同工艺表面的相关物理参数，对损伤阈值、形貌和规律进行了分析。结果表明，钝化更适用于高功率激光装置中铝合金表面的处理。