真空环境下光学薄膜的激光损伤

　　长期以来，激光对光学薄膜的损伤是影响光学薄膜元件使用寿命的主要原因，也是制约激光系统向高功率、高能量发展的重要因素。在空间和真空环境中，光学薄膜元件抗激光损伤能力更是关系其运行性能和安全的关键因素。相比于大气环境，真空环境下影响光学薄膜元件激光损伤的因素大大增加，并且呈现出复杂性和多样性的特点，使得真空环境下光学薄膜元件的激光损伤问题具有相当的特殊性，表现为损伤阈值降低、使用寿命缩短等抗激光损伤能力严重降级现象，影响到光学薄膜在真空环境中长期稳定有效地工作，成为限制激光技术在真空或空间领域应用的重要瓶颈。而且在真空或空间领域的实际应用中，光学薄膜元件的更替几乎是不可能的，所以保证光学薄膜元件的安全稳定对于整个应用过程而言都是至关重要的。
　　近几十年，各国的研究工作者对真空环境下光学薄膜激光损伤的现象和规律有了较为深刻的认识，取得了一些有价值的研究成果。然而，尚缺乏一本及时反映该方面研究发展的专著。希望《真空环境下光学薄膜的激光损伤》能对该方面的研究起到一定的“抛砖引玉”作用。
　　《真空环境下光学薄膜的激光损伤》试图在总结过去研究工作的基础上阐述光学薄膜在真空和空间环境中激光损伤特性及其损伤机理和改进技术。《真空环境下光学薄膜的激光损伤》共分为8章。第1章介绍了真空环境下光学薄膜激光损伤研究发展现状及存在的问题，是全书的铺垫。第2章介绍了真空环境下光学薄膜特性表征及损伤测试系统与测试方法，为科学、客观、深入地研究真空环境下光学薄膜的损伤规律及损伤机理奠定坚实的基础。第3章介绍了真空环境下常用光学薄膜的损伤特性和规律：真空环境下光学薄膜抗激光损伤能力的降低有本征因素，也有外在因素。在密闭真空或空间激光系统中由于封装材料的放气而产生的有机污染物分子是真空与空间环境中光学薄膜元件抗激光损伤能力降级的重要原因，因此第4章和第5章分别从内因和外因两个方面阐述了真空环境下光学薄膜的本征损伤机理和有机污染诱导光学薄膜的损伤机理。内容包括真空环境中光学薄膜在激光辐照下光、热、力耦合损伤过程，缺陷诱导损伤过程以及有机污染诱导光学薄膜的激光损伤过程，真空环境下光学薄膜的本征损伤机理以及有机污染诱导光学薄膜激光损伤的机理。第6章和第7章阐述了热退火和激光预处理两种后处理方法对真空环境下光学薄膜激光损伤的影响，介绍了几种改善真空环境中光学薄膜元件抗激光损伤降级的技术方法。第8章对全书内容做了总结，也提出后续研究工作的建议。

　　凌秀兰，中北大学信息与通信工程学院副教授，*****上海光学精密机械研究所博士，硕士生导师，主要从事光学薄膜及激光损伤基础科学问题和关键技术研究。在此领域内先后开展了激光薄膜缺陷及其激光损伤研究；研究了真空环境下光学薄膜的激光损伤，从热力损伤过程及缺陷诱导损伤过程分析了电子束沉积的薄膜在真空环境中的损伤过程；研究了有机污染诱导光学薄膜损伤的特性和规律。先后主持和参与了国家自然科学基金项目、国防973项目、国防科工局基础研究项目等。已在Applied Surface、Laser Physics Letters，Applied Optics等高水平学术期刊上以首作者身份公开发表学术论文20余篇，其中SCI收录16篇，EI收录2篇，申请国家发明专利5项。