大口径衍射光栅的污染损伤与清洗技术研究进展

大口径衍射光栅的污染损伤是目前限制超短超强脉冲激光系统输出能量提升的瓶颈问题.围绕光栅损伤与洁净,分析了衍射光栅的工作原理和结构特性,探究了光栅性能改进措施,得出污染是造成光栅损伤的重要原因之一.在光栅污染损伤过程中,脉冲长度和污染物种类对光栅的损伤特性产生重要影响.并对光栅表面污染物的来源和成分进行分析,认为光栅表面的污染主要分为制作运输污染和运行环境污染两类.多种清洗技术组合是未来发展的重要趋势.分析比较了大口径衍射光栅清洗技术的特点,认为等离子体在线清洗方法可以有效地去除装置运行过程中产生的有机污染物,是未来超短超强脉冲激光系统优选的在线清洗技术.在对比光栅表面污染物表征方式的基础上,综合光栅激光诱导损伤阈值、衍射效率和棱柱机械性能等指标来评价光栅的污染状态和清洗效果.旨在通过大口径衍射光栅的污染损伤特性分析与研究,突破激光系统能量输出的技术瓶颈,拓展大口径光学元件的污染物在线去除思路,为超短超强脉冲激光系统的性能提升奠定基础.