激光辐照下光学薄膜元件温升的有限元分析

摘要

实验测量了波长1064nm,10kHz高重复频率激光辐照下镀制Ta2O5/SiO2多层膜的K9、石英玻璃、白宝石高反膜元件温升变化。有限元分析的结果与实验结果相一致。用ANSYS程序计算了不同基板、空气对流系数及基板尺寸对激光辐照中心点温度的影响。结果表明:白宝石基片的薄膜元件激光辐照点的温度最低,其次是石英,K9玻璃基片的薄膜元件激光辐照点温度最高。空气对流系数在大光斑或长时间辐照时对激光辐照点温度影响较大,在小光斑或短时间辐照时对激光辐照点温度影响甚微,可忽略不计。基板越厚,基板直径越大,激光辐照中心点温度越低,基板直径比厚度更能影响激光辐照中心点温度变化。