[发明专利]激光预处理系统及方法

说明书

本发明提供了一种激光预处理系统及方法，该系统包括：激光脉冲产生装置以及用于放置目标光学元件的样品台。其中，激光脉冲产生装置用于输出预设整形激光脉冲，照射到放置于样品台上的目标光学元件，对目标光学元件表面进行激光预处理，预设整形激光脉冲包括在前的第一子脉冲和在后的第二子脉冲，第一子脉冲的脉宽大于第二子脉冲的脉宽，且第一子脉冲的最大强度小于第二子脉冲的最大强度。通过预设整形激光脉冲进行激光预处理，能够有效地提升对目标光学元件的激光预处理效果。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，具体而言，涉及一种激光预处理系统及方法。

背景技术

激光惯性约束聚变(ICF，inertial confinement fusion)驱动器从诞生以来，就一直面临着光学材料损伤对系统负载能力的限制问题。在激光驱动系统运行过程中，光学元件处于强激光辐照下，会发生激光诱导损伤。这些损伤不仅降低材料透过率，产生波前畸变，影响光束质量，还会调制光强，产生局域强区，造成下游元件的损伤。几十年来，尽管光学材料的抗激光损伤性能已取得了长足进步，但人们仍不断地对激光驱动系统的输出通量提出更高要求。目前，光学元件的激光诱导损伤是制约高功率激光装置稳定运行及持续发展的一大瓶颈。

对光学元件进行激光预处理是提高光学元件损伤性能的必经之路。激光预处理过程是在光学元件使用之前用低于损伤阈值的激光通量对光学元件进行辐照，从而使得光学元件的损伤阈值得到提高。因此，为了满足激光驱动器高通量运行要求，亟需提供一种能够更有效的激光预处理方案。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光预处理系统及方法，能够有效地提升对光学元件的激光预处理效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光预处理系统，包括：激光脉冲产生装置以及用于放置目标光学元件的样品台。所述激光脉冲产生装置用于输出预设整形激光脉冲，照射到放置于所述样品台上的目标光学元件，对所述目标光学元件表面进行激光预处理，其中，所述预设整形激光脉冲包括在前的第一子脉冲和在后的第二子脉冲，所述第一子脉冲的脉宽大于所述第二子脉冲的脉宽，且所述第一子脉冲的最大强度小于所述第二子脉冲的最大强度。

第二方面，本发明实施例提供了一种激光预处理方法，所述方法包括：控制样品台将置于所述样品台上的目标光学元件移动到预设位置；控制激光脉冲产生装置输出预设整形激光脉冲，照射到目标光学元件表面的目标区域，对所述目标区域进行激光预处理，其中，所述整形激光脉冲包括在前的第一子脉冲和在后的第二子脉冲，所述第一子脉冲的脉宽大于所述第二子脉冲的脉宽，且所述第一子脉冲的最大强度小于所述第二子脉冲的最大强度。

本发明实施例提供的激光预处理系统及方法，通过激光脉冲产生装置输出预设整形激光脉冲对目标光学元件进行激光预处理，使得预设整形激光脉冲的前面部分即脉宽相对较宽、强度相对较低的第一子脉冲能够有效地利用热效应与目标光学元件中的损伤前驱体相互作用，而预设整形激光脉冲的后面部分即脉宽相对较窄、强度相对较高的第二子脉冲能够有效地利用多光子吸收效应与目标光学元件中的损伤前驱体相互作用，从而尽可能地发挥上述两种效应的预处理作用，提升目标光学元件的激光预处理效果，进而提升目标光学元件的抗损伤性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种激光预处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种示例性预设整形激光脉冲的波形示意图；