10.6μm CO2激光对Ge-Sb-Se硫系玻璃的损伤机制研究

本研究论文主要探讨了"10.6 μm连续激光对Ge-Sb-Se硫系玻璃损伤特性的研究"，该研究聚焦于硫系玻璃Ge20Sb15Se65在连续CO2激光辐射下的热传导理论与实际实验结合。论文的核心发现是，当这种玻璃在高功率密度的CO2激光照射下，会表现出显著的损伤特性，包括陨石凹坑、微裂纹和空洞的形成。这些损伤现象的产生机制在于，由于激光能量的吸收和多声子过程导致样品表面温度急剧升高。由于Ge20Sb15Se65中Se元素的熔点相对较低，当温度超过其熔点，Se成分会发生气化蒸发，进而引发玻璃材料的分解。具体来说，当样品的光吸收系数为0.013厘米^-1，厚度为3毫米时，该硫系玻璃的损伤阈值达到了74.3千瓦/厘米^2，这与数值分析的结果高度吻合。 热传导理论在这个研究中起到了关键作用，它帮助解释了热量如何在玻璃内部传递并引起局部高温区域的形成。作者通过细致的实验和数值模拟，揭示了激光功率密度、材料特性（如光吸收系数）以及玻璃厚度等因素对损伤行为的影响。这项研究对于理解和优化硫系玻璃在高功率激光环境中的应用具有重要意义，比如在光学器件、微电子封装等领域，可能需要避免或减轻这类激光损伤以保持其性能和寿命。 关键词集中在"材料"、"连续CO2激光"、"硫系玻璃"以及"激光损伤"和"热传导"上，反映出研究的焦点集中在特定材料的激光处理技术及其响应特性。整个研究旨在为设计和制造能抵御此类激光损害的新型硫系玻璃提供理论依据和技术指导。