光学薄膜损伤缺陷密度检索方法
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光学薄膜损伤缺陷密度检索方法
提出了一种根据关于光斑大小的损伤概率的微分系数得到光学薄膜损伤缺陷密度的新方法。该检索方法避免利用无法直接测量的缺陷损伤阈值。首先，通过将损伤缺陷密度设置为5×103/cm2，模拟了一定辐射激光通量下的损伤概率曲线。然后，根据模拟的损伤概率曲线，得到了损伤概率对斑点大小的微分系数。最后，用该方法计算了损伤缺陷密度。结果表明，计算出的缺陷密度与设定值吻合良好。
关键词：损伤缺陷密度，损伤概率，导数（微分）
介绍
激光诱导的损伤通常是光学薄膜1-7中缺陷的一个问题。这些缺陷可以从制备过程中引入到薄膜中，包括抛光和清洁或涂层沉积，其形式可能是裂纹、孔隙和吸收夹杂物。大量的理论和实验研究表明，这些缺陷不容易被识别和表征，因为它们具有纳米级的尺寸，而且不能直接观察到8-12。因此，最近人们开发了大量的工具和方法，以了解激光诱导的机制和对制造过程的反馈。
绘制激光损伤概率曲线是研究光学薄膜缺陷信息的重要方法。已经开发了几种模型。采用双参数损伤概率定律和三参数损伤概率律，对缺陷损伤阈值和缺陷密度进行了研究。这两个定律通常都可以更好地拟合测量曲线13-17。另一种方法是利用光点尺寸效应对激光引起的光学薄膜的损伤。这种方法依赖于在给定的点径直径的不同通量下进行的统计测试。Capoulade等人13 和 Krolet 等人14已经详细地证明了这种方法，并给出了一个令人满意的结果。不幸的是，可能涉及到缺陷损伤阈值和缺陷密度等几个未知参数，因此这些方法并不容易揭示缺陷信息。
对于本文提出的工作，我们将从激光诱导损伤概率的光斑尺寸依赖性？的角度，提出一种用于检索缺陷密度的理论方法，避免无法直接测量的缺陷损伤阈值。
一般公式
根据Foltyn16，损坏概率可以写为：
??
??
=1?
??
???
??
0
??
??
0
2
??
0
2
（1）
其中Fth为缺陷的损伤阈值，F0为辐照高斯激光束的峰值通量，ω0为激光束的斑点尺寸直径，d0为缺陷密度，PD为相应的损伤概率。传统上，损伤概率视为具有固定点尺寸的辐射激光通量F0的函数，通过拟合0到100%可以得到缺陷的特征。
然而，据等式说（1），损伤概率也可以看作是一些定流下斑点尺寸直径的函数，损伤受辐射激光束的光学薄膜中的缺陷密度。然后，我们引入了一个新的参数r(F0)，即损伤概率相对于斑点大小的损伤概率的微分系数，它是由
r(
F
0
)=
?
P
D
?
ω
0
=?π
ω
0
d
0
F
th
F
0
π
ω
0
2
d
0
2
In
F
th
F
0
（2）
如果光学薄膜被F1和F2这两种不同的激光流量照射，则相应的参数r可写如下：
/
通过等式4除等式3可得，考虑到物理学，我们可以假设Fth
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