KH_(2)PO_(4)晶体已加工表面频率特征对亚表层温度场的影响

摘要

为了更加准确地分析表面形貌对KH_(2)PO_(4)(KDP)晶体元件激光损伤和使用性能的影响,通过功率谱密度和连续小波变换对KDP晶体已加工表面存在的实际频率特征进行提取和重构。利用波动光学理论分析经入射波长1.064μm、功率20 MW/μm~2的激光束照射1 ns后,表面频率特征对KDP晶体亚表层光场及温度场的影响。结果表明,当表面频率特征的波长越接近入射光波长1.064μm, KDP晶体亚表层的光场畸变现象越严重,会造成局部聚焦,温度越高;当波长超过20μm时,在振幅不变的情况下,最高温度随着波长的增加基本不变。通过切削实验获得的KDP晶体已加工表面上明显存在的波长分别为14μm、50μm和140μm,对KDP晶体亚表层造成的温升分别为56 K、22 K和12 K。当波长相同时,KDP晶体的最高温度与表面频率幅值成线性关系。随着表面频率波长的增加,温度最高点的位置向KDP晶体内部延伸。