激光穿透液晶掩膜的透光机理与损伤阈值研究

激光穿透液晶掩膜的透光机理及损伤阈值的研究是一项重要的前沿技术，由鲁金忠、张永康、殷苏民、张朝阳和张磊在江苏省光子制造科学与技术重点实验室以及江苏大学机械工程学院进行深入探讨。液晶掩膜作为一种空间光调制器，在激光冲击波打标过程中起着关键作用，它的透光性和激光对其内部液晶分子的影响是三维打标技术的核心问题。 论文的核心内容首先概述了激光冲击波打标技术的发展背景，特别是在航空航天和国防领域的应用需求，对零件的机械性能和抗疲劳性能有着更高的要求。传统的激光热效应打标方法虽然具有诸多优点，但存在易产生裂纹导致疲劳破坏和防伪性能较差的问题，因此，激光冲击波打标技术作为一种新型的非破坏性、高防伪、耐用的标识方式受到关注。 研究者通过构建激光穿透液晶的损伤阈值检测系统，设计了两种实验方案，详细研究了激光在穿透液晶掩膜时的透光机理以及液晶分子结构的变化。研究发现，液晶掩膜能够有效地控制激光在空间的能量分布，透光率受入射激光的偏振方向影响。具体来说，Nd:glass激光冲击液晶的阈值能量密度范围在1.27-1.42J/cm²，一旦超过这个阈值，液晶就会遭受激光冲击而受损。 这项研究的重要性在于为激光冲击波三维打标提供了科学依据，使得能够在不破坏零件表面的情况下实现高防伪的标识，这对于关键零部件的终身追踪和保护具有实际意义。研究成果还得到了国家自然科学基金的支持，进一步推动了这一领域的发展。 总结来说，该论文深入探讨了激光穿透液晶掩膜的过程，包括其透光机制、能量转换和损伤临界点，对于提升激光三维打标技术的精度和可靠性具有显著价值，同时也为未来在航空航天、军事以及其他高要求领域中的应用奠定了基础。