[实用新型]大口径高功率反射器件

说明书

一种大口径高功率反射器件，是在高硼硅基底上镀高反射膜构成，本实用新型可改善K9材料的高热膨胀系数产生的温度梯度应力造成的影响，具有更强的抗断裂能力；同时可降低成本，达到石英材料接近的光学性能、机械性能、热学性能。

技术领域

本实用新型涉及光学加工，特别是一种大口径高功率反射器件。

背景技术

在大型高功率激光装置中，尤其是在大型核聚变装置中，光束口径大，光束能量密度高，用作光束折转的反射器件必须口径大，损伤阈值高，且对反射器件面形有一定的要求。

常用的反射器件基底材料是K9玻璃或石英玻璃，然而对于大型激光高功率装置中，玻璃基底是K9材料的反射器件，热膨胀系数较大，在温度梯度应力下易造成变形，从而影响镜片面形；石英玻璃基底的反射器件的热膨胀系数较低，但价格较贵，在大型高功率装置中，反射器件数量往往需要几十块甚至上百块，从而成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述问题，提出一种大口径高功率的反射器，该反射器具有较低的热膨胀系数、良好的热稳定性、化学稳定性、透光性能和电学性能，抗化学侵蚀性、抗热冲击性和机械性能好，使用温度高、硬度高等特性，可改善普通K9材料的高热膨胀系数产生的温度梯度应力造成的影响，具有更强的抗断裂能力；同时可降低成本，达到石英材料接近的光学性能、机械性能、热学性能。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种大口径高功率反射器，由高硼硅玻璃基底上镀高反射膜构成。

所述的高反射膜为高反介质膜或高反金属膜。

本实用新型的技术效果：

从表2的材料性能对比，高硼硅玻璃材料的光学性能和机械性能接近于常用材料的性能，热膨胀系数更优。仿真表明，在同等外形尺寸条件下(100x100x10.5mm³)和温差约束条件下(上下表面1℃)，本实用新型所用的玻璃基底为高硼硅材料的反射器件产生的热膨胀变形仅为K9玻璃基底制作的反射器件的热膨胀变形量的39％，足见，高硼硅材料比K9玻璃基底具有更好的热稳定性。仿真表明，将高硼硅玻璃基底的反射器件厚度增加0.5mm，其重力变形与石英玻璃基底的反射器件变形相当，但其价格较石英玻璃基底的反射器件便宜60％。实验表明，高硼硅玻璃基底制作的反射器件，损失阈值接近于K9玻璃基底和石英玻璃基底制作的反射器件。

附图说明

图1是本实用新型所用高硼硅玻璃材料制作的反射器件示意图。

图2本实用新型所述的各玻璃基底材料热膨胀变形仿真图，其中a为高硼硅玻璃、b为K9玻璃、c为石英玻璃。

图3是本实用新型所述的各玻璃基底材料自重变形仿真图，其中a为高硼硅玻璃、b为K9玻璃、c为石英玻璃。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1,可见，本实用新型大口径高功率的反射器件，包括高硼硅玻璃基底101，其表面镀有高反膜102，102可以是高反介质膜或高反金属膜。

图2A、2B、2C是本实用新型所用的实施例中的三种玻璃基底材料(高硼硅玻璃、K9玻璃、石英玻璃)热膨胀变形对比仿真图。本实用新型所用的仿真参数见表2，外部约束尺寸为100x100x10.5mm3，厚度方向上设置上下表面温差1℃，图2A高硼硅玻璃基底材料(简称pryex)、K9玻璃和石英玻璃的热膨胀变形分别为3.82x10-7m，9.78x10-7m和6.61x10^-8m，高硼硅材料的反射器件产生的热膨胀变形仅为K9玻璃基底制作的反射器件的热膨胀变形量的30％左右，高硼硅材料比K9玻璃具有更好的热稳定性。