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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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kevin123581

金虫 (正式写手)

[交流] 【求助】关于激光PLD系统光学视窗被激光损坏的问题

大家好,小弟刚开始做激光加工实验,主要方向是激光沉积PLD,但是实验的时候发现些问题:

主要是光学视窗损坏问题。 我用的355nm的固体皮秒激光源,靶材料用的石墨,Si等等材料,在PLD过程中发现, 激光从视窗入射chamber,时间一长,视窗上激光光斑处就出现一白斑,大小和激光光斑大小差不多,功率越高,白斑出现的越快。
一般在5min左右就会有白斑出现了。
清洗视窗白斑还在,虽然肉眼看不大出来,但是当激光照上去的时候很明显一个白点,  视窗用的是thorlabs的, UVFS laser window, 350-450nm范围, 感觉应该没问题的,为什么会出现这种情况呢?

是因为window不合适还是激光的问题?  或者其他原因?

大家做PLD的时候有遇到过类似的情况吗?   谢谢
【求助】关于激光PLD系统光学视窗被激光损坏的问题
全新的视窗, 不同时间白斑的情况(空气中,无物质流影响)


【求助】关于激光PLD系统光学视窗被激光损坏的问题-1
用过已损坏的视窗,激光照射处可见两个明显白斑,内外表面各一个
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mlanqiang

木虫之王 (文学泰斗)

蓝博士

蓝精灵
2楼2014-09-18 15:42:26
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折戟温侯

银虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
建议支查一下窗片材料的损伤阈值。

还有一个就是,不知道你们做实验的时候真空腔内样品会不会附着在窗片上?如果有东西附着在窗片上,窗片就容易打坏。
智慧的心
3楼2014-09-18 23:29:36
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再见理想35

木虫 (正式写手)

★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
kevin123581: 金币+2 2014-09-22 15:45:58
如果斑点在窗体内侧,可能是激光打到靶上,喷射出来的粒子沉积到窗体内侧会产生斑点。
4楼2014-09-19 09:55:31
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kevin123581

金虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 折戟温侯 at 2014-09-18 23:29:36
建议支查一下窗片材料的损伤阈值。

还有一个就是,不知道你们做实验的时候真空腔内样品会不会附着在窗片上?如果有东西附着在窗片上,窗片就容易打坏。

等离子体被打出来,应该是会有附着的,但是我没想到会这么厉害。很短时间就损伤了,那试验后期基本就是不可控的了。

窗片材料的损伤阀值是找供应商要还是需要自己测呢? 新手,不是很懂 谢谢
5楼2014-09-19 12:56:28
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kevin123581

金虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 再见理想35 at 2014-09-19 09:55:31
如果斑点在窗体内侧,可能是激光打到靶上,喷射出来的粒子沉积到窗体内侧会产生斑点。

恩,肯定有这个原因,可有方法消除这种影响呢?  谢谢
6楼2014-09-19 12:57:08
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kevin123581

金虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 折戟温侯 at 2014-09-18 23:29:36
建议支查一下窗片材料的损伤阈值。

还有一个就是,不知道你们做实验的时候真空腔内样品会不会附着在窗片上?如果有东西附着在窗片上,窗片就容易打坏。

我查了下损伤阀值,他列出的数是:
7.5 J/cm2 at 1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.189 mm

10ns的数据,但是我们的激光是15ps。  这是不是说我不能用这个window,必须用一样的pulse duration的window?还是说这个不会影响呢,只看损伤阀值就好?  谢谢
7楼2014-09-22 09:18:24
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折戟温侯

银虫 (小有名气)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
kevin123581: 金币+10 2014-09-22 15:45:45
引用回帖:
7楼: Originally posted by kevin123581 at 2014-09-22 09:18:24
我查了下损伤阀值,他列出的数是:
7.5 J/cm2 at 1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.189 mm

10ns的数据,但是我们的激光是15ps。  这是不是说我不能用这个window,必须用一样的pulse duration的window?还是说这 ...

脉冲宽度肯定有影响。一般损伤阈值的测试都是用纳秒光测的,只能做为参考。而且,波长越短,玻璃越容易损伤。

你的问题,你可以找一块窗片,放大空气中,用激光打,看看打几分钟是不是也出问题了。如果是,说明确实是光太强,窗片被损伤;如果没有,则说明可能跟你们的实验材料有关----就是靶材料的的气雾在窗片上凝结,让窗片更容易打坏。

另外你们的腔体真空度是多少?我们做过固体镁的实验,实验环境中真空度在E-4 Pa 以下。
智慧的心
8楼2014-09-22 10:07:05
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kevin123581

金虫 (正式写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 折戟温侯 at 2014-09-22 10:07:05
脉冲宽度肯定有影响。一般损伤阈值的测试都是用纳秒光测的,只能做为参考。而且,波长越短,玻璃越容易损伤。

你的问题,你可以找一块窗片,放大空气中,用激光打,看看打几分钟是不是也出问题了。如果是,说明 ...

我查看了下,窗体阀值是7.5 J/cm2, 我们的激光算出来大概在1.2左右,但是我们的是皮秒激光,15ps,200Khz的激光源。
真空度的话是1e-5 Torr做的实验。     
恩  ,谢谢你的建议,我等回去试验下。谢谢
9楼2014-09-22 15:45:30
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kevin123581

金虫 (正式写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 折戟温侯 at 2014-09-22 10:07:05
脉冲宽度肯定有影响。一般损伤阈值的测试都是用纳秒光测的,只能做为参考。而且,波长越短,玻璃越容易损伤。

你的问题,你可以找一块窗片,放大空气中,用激光打,看看打几分钟是不是也出问题了。如果是,说明 ...

不好意思,再打扰下。上次的window损坏问题,我重新查了下相关参数,是10J/cm^2,
我的激光4W是14J/CM^2.
问题是  反射镜片或者透射镜片只有5J/CM^2的损伤阀值,4年了也没坏过,这个window数值还大一些5-10就有小损伤了, 我会在下面贴下图。   我把window放到了空气中同样用激光照射,也会出现小的白色斑点,而且好像双面都有(也有可能是一面有,然后反射到第二面的,但是我觉得这个可能性很小)。
现在真是纠结呢, window为什么那么容易出现问题呢?  有可能是coating材料的问题么?  但是参数上标示对应的AR coating都是给的相应的波长的,也就是确实是给355nm的激光的AR coating。
10楼2014-09-26 14:34:38
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