短脉冲激光辐照下熔融石英薄膜的损伤机理

激光诱导薄膜损伤过程中，雪崩离化（AI）和多光子离化（MPI）的性质和作用到目前仍然存在争议。基于STUART等人的电子密度演化方程，运用数值模拟方法，研究了脉宽为τ∈[0．01，5]ps范围内单脉冲激光作用下熔融石英薄膜中电子密度演化过程；讨论了初始电子密度、激光脉冲宽度对阈值功率密度和阈值能量的影响；分析了初始电子密度、激光脉冲宽度对多光子离化及雪崩离化的影响。研究结果表明，在所研究的脉宽范围内，对于熔融石英光学薄膜、飞秒激光诱导损伤以雪崩离化为主导，多光子离化的影响随着脉宽的降低而增强，雪崩离化所需种子电子主要来源于多光子离化。