автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Проходная оптика мощных широкоапертурных импульсных лазеров среднего ИК диапазона

доктора технических наук
Казанцев, Сергей Геннадьевич
город
Москва
год
2002
специальность ВАК РФ
05.27.06
цена
450 рублей
Диссертация по электронике на тему «Проходная оптика мощных широкоапертурных импульсных лазеров среднего ИК диапазона»

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Казанцев, Сергей Геннадьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛАЗЕРНОЙ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ СИЛОВОЙ Ж ОПТИКИ И СОЗДАНИЕ ОКОН

МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СОг-ЛАЗЕРОВ

1.1. Материалы силовой ИК оптики, механизмы их повреждения под действием лазерного излучения

1.2. Технологические способы улучшения эксплуатационных характеристик материалов силовой ИК оптики

1.3. Конструкционные особенности построения окон мощных С02-лазеров

1.4. Выводы по главе

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАЗЕРНОЙ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ

СИЛОВОЙ ИК ОПТИКИ: МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ И

МОРФОЛОГИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ

2.1. Методика исследования стойкости материалов силовой ИК оптики к воздействию лазерного излучения

2.2. Виды повреждений, возникающих в материалах под действием импульсного, импульсно-периодического и непрерывного излучения СОг-лазера

2.3. Выводы по главе

3. ПОВРЕЖДЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ СИЛОВОЙ ИК ОПТИКИ

ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ: МЕХАНИЗМЫ И

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

3.1. Механизм повреждения поверхности оптических элементов микросекундными импульсами лазерного излучения

3.2. Размерный эффект и статистика порогов лазерного повреждения объема материалов силовой ИК оптики

3.3. Механизм повреждения объема оптических элементов микросекундными импульсами лазерного излучения

3.4. Механизм повреждения материалов силовой ИК оптики при непрерывном и импульсно-периодическом режимах облучения

3.5. Смена механизмов повреждения при изменении длительности лазерного импульса

3.6. Выводы по главе

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ СИЛОВОЙ ИК ОПТИКИ К ЛАЗЕРНОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

4.1. Лазерная обработка поверхности оптических элементов

4.2. Термомеханическая обработка щелочно-галоидных кристаллов

4.2.1. Влияние высокотемпературной деформации и рекристаллизации монокристаллов КС1 и NaCl на их механические свойства и оптическое качество

4.2.2. Лазерная стойкость деформационно-упрочненных кристаллов

4.3. Выводы по главе

5. КОНСТРУКЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И СРОКА СЛУЖБЫ СИЛОВОЙ ЛАЗЕРНОЙ ОПТИКИ

5.1. Сегментированное лазерное окно

5.2. Секционированное лазерное окно

5.3. Способы снижения неравномерности лазерного излучения, подводимого к оптическим элементам

Введение 2002 год, диссертация по электронике, Казанцев, Сергей Геннадьевич

Актуальность темы. Создание лазерных технологий обработки материалов в условиях вакуума и газовых сред (модификация и закаливание поверхности, плавление, испарение, сварка, резка, маркировка и т.п.), разработка способов разделения изотопов, фотодиссоциации химических соединений, работы по инерциальному термоядерному синтезу и ряд других практических применений квантовой электроники привели к появлению импульсных СОг-лазеров, мощность излучения которых достигает тераватт в импульсном и сотен киловатт в импульсно-периодическом режимах облучения, а апертура - десятков сантиметров [1-3]. Необходимость формирования в пространстве и доставки к исследуемым объектам излучения такой мощности резко обострила проблему создания надежной и долговечной проходной оптики для широкоапертурных лазерных систем большой мощности среднего ИК диапазона спектра - лазерных окон, призм, клиньев и других элементов оптических схем.

В результате экспериментальных и теоретических исследований по лазерной стойкости материалов ИК оптики в период 70-80 г.г. были разработаны модели собственных и несобственных механизмов разрушения материалов под действием лазерного излучения (лавинная ударная ионизация, многофотонная ионизация, самофокусировка, ВРМБ, оптический пробой на поглощающих неоднородностях и др.), обнаружены эффект накопления повреждений, размерный эффект, эффект лазерной очистки поверхности [4-17,25,26,51-124]. Предложены критерии качества оптических материалов, на основе которых наиболее перспективными для оптики мощных СОг-лазеров были названы монокристаллы КС1 и ZnSe [4-9,18-21]. Разработан ряд технологических способов получения и обработки высокосовершенных крупногабаритных кристаллов для изготовления широкоапертурных оптических элементов [7-9,12,15-17,20,35-47,119-125,130132].

Однако опубликованные данные по лазерной стойкости материалов ИК оптики получены при воздействии сфокусированного или малоапертурного излучения, имеют разброс в несколько порядков по величине и не могут быть использованы при прямом масштабировании до реальных апертур мощных С02-лазеров [10-19,40,42,45,58-64,71-74,85-87,92,95]. Кроме того, имеющиеся сведения о влиянии на лазерную стойкость материалов их основных оптико-физических характеристик, технологии получения и обработки, параметров лазерного излучения противоречивы и не систематизированы. Поэтому необходимо проведение экспериментальных исследований стойкости материалов ИК оптики к воздействию широкоапертурного лазерного излучения, которые позволят обосновать выбор материалов для изготовления оптических элементов, разработать пути совершенствования технологии их получения и методов обработки, оптимизировать конструкции оптических узлов в зависимости от требуемых режимов облучения, характеристик лазерного излучения и условий эксплуатации.

Целью диссертационной работы является разработка принципов создания проходной оптики мощных импульсных лазеров среднего ИК диапазона, способов повышения лазерной стойкости, надежности и срока службы элементов силовой ИК оптики, а также конструкций выходных окон мощных широкоапертурных импульсных и импульсно-периодических TEA СС>2-лазеров.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Экспериментально исследована морфология повреждения перспективных материалов силовой ИК оптики лазерным излучением при различных режимах облучения и установлены статистические закономерности повреждения материалов.

2. Установлены механизмы повреждения поверхности и объема материалов силовой ИК оптики.

3. Разработаны технологические способы повышения стойкости материалов силовой ИК оптики к лазерному воздействию и обоснованы граничные условия их применимости.

4. Разработаны конструкционные способы повышения надежности и срока службы оптических элементов и созданы окна мощных широкоапертурных импульсных и импульсно-периодических TEA СО2-лазеров.

Научная новизна диссертационной работы состоит в развитии и обобщении физических представлений о лазерной стойкости полупроводниковых и ионных кристаллов и влиянии на нее основных оптико-физических характеристик материалов, технологии их обработки, параметров лазерного излучения и условий эксплуатации оптических элементов.

К наиболее существенным впервые полученным результатам, представленным в диссертации, относятся следующие:

1. Систематизированы виды повреждений ионных и полупроводниковых кристаллов, просветляющих и защитных покрытий на их основе, возникающих под действием широкоапертурного (до 30 см) импульсного, импульсно-периодического и непрерывного излучения в диапазоне 1,06-10,6 мкм.

2. Установлена корреляция порогов повреждения поверхности оптических элементов с коэффициентом отражения, преломления, границей собственного поглощения и шириной запрещенной зоны материалов, из которых они изготовлены. Предложена многостадийная модель повреждения поверхности лазерными импульсами микросекундной длительности, разграничение на этапы в которой обусловлено особенностями возникновения и развития оптического пробоя, а также характеристиками воздействующих на поверхность факторов.

3. Установлены зависимости порогов повреждения объема материалов, а также соответствующих им значений порогового поля оптического пробоя, с низкочастотной границей спектрального диапазона материала, скоростью распространения в нем звуковых колебаний, величиной энергии связи, значениями суммарного радиуса анионов и катионов, суммарного порядкового номера химических элементов материала, длиной волны лазерного излучения, обнаружено возникновение центров окраски в области оптического пробоя. Предложена многостадийная модель механизма повреждения объема, инициируемого поглощающей неоднородностью с дальнейшим развитием по типу ударной лавинной ионизации.

4. На основе экспериментальных исследований размерной зависимости установлена функциональная связь значений порога повреждения объема материалов силовой ИК оптики с величиной облучаемого объема.

5. Обнаружено, что при импульсно-периодическом режиме облучения механизм повреждения материалов силовой ИК оптики определяется интенсивностью лазерного излучения, установлены пороговые условия доминирования механизмов.

6. Обнаружен быстропротекающий процесс перераспределения внутренних напряжений при прохождении через кристалл импульса широкоапертурного лазерного излучения микросекундной длительности, установлено влияние длительности лазерного импульса на стойкость материалов силовой ИК оптики и определена граница смены механизмов разрушения, приходящаяся на диапазон 1-10 мс.

7. Установлено влияние высокотемпературной деформации и рекристаллизации щелочно-галоидных кристаллов на их оптическое качество и стойкость к воздействию импульсного и непрерывного лазерного излучения.

8. Установлено влияние конструкционных особенностей лазерных окон на срок службы и лазерную стойкость оптических элементов.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что в ней:

1. Решена проблема создания силовой широкоапертурной оптики, разработаны и экспериментально обоснованы принципы создания оптики мощных импульсных лазеров среднего ИК диапазона.

2. Экспериментально определены пороги повреждения поверхности и объема оптических элементов из монокристаллов КС1, NaCl, KRS-5, BaF2, ZnSe, Ge, CdTe под действием широкоапертурного лазерного излучения и установлено, что снижение порогов повреждения (размерный эффект) наблюдается при увеличении апертуры излучения до нескольких десятков сантиметров.

3. Разработан способ лазерной обработки поверхности широкоапертурных оптических элементов микросекундными импульсами (а.с. № 285889), позволяющий повысить их лазерную стойкость и срок службы при импульсном и непрерывном режимах облучения.

4. Разработан способ термомеханической обработки крупногабаритных щелочно-галоидных кристаллов путем одноосной высокотемпературной пластической деформации монокристаллов и последующей рекристаллизации для изготовления элементов проходной оптики непрерывных и импульсных СОг-лазеров повышенной лазерной стойкости.

5. Разработаны и экспериментально оптимизированы конструкции сегментированных (а.с. № 295906) и секционированных (а.с. № 316981) лазерных окон с апертурами до 45 см, которые позволяют пропускать излучение с энергией до 25 кДж в импульсном и средней мощностью до 100 кВт в импульсно-периодическом режимах.

6. Разработаны способы защиты оптических элементов от повреждения широкоапертурным лазерным излучением с высокой неравномерностью распределения интенсивности в сечении луча (а.с. № 316878, № 4519382).

7. Разработаны конструкционно-технологические способы повышения надежности и срока службы оптических элементов импульсных и непрерывных лазеров среднего ИК диапазона (а.с. № 297555).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Принципы создания широкоалертурной оптики мощных импульсных и импульсно-периодических лазеров среднего ИК диапазона.

2. Результаты экспериментальных исследований лазерной стойкости и установленные статистические закономерности повреждения материалов силовой ИК оптики при различных режимах облучения широкоапертурным лазерным излучением.

3. Результаты экспериментальных исследований связи порогов повреждения поверхности и объема оптических элементов с фундаментальными характеристиками материалов, из которых они изготовлены (коэффициентами отражения и преломления, границей собственного поглощения, шириной запрещенной зоны, низкочастотной границей спектрального диапазона, скоростью распространения звуковых колебаний, величиной энергии связи, значениями суммарного радиуса анионов и катионов, суммарного порядкового номера химических элементов), а также параметрами лазерного излучения.

4. Физические и математические модели процессов, происходящих при оптическом пробое поверхности и объема материалов силовой РЖ оптики.

5. Способы термомеханической обработки крупногабаритных заготовок материалов силовой ИК оптики и лазерной обработки широкоапертурных оптических элементов.

6. Результаты разработки и оптимизации конструкционных и конструкционно-технологических способов повышения надежности и срока службы элементов широкоапертурной силовой лазерной оптики.

Апробация работы и основные публикации. Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались на заседаниях 3 секции НТС НПО "Астрофизика" (Владимир-30,1986-1991), заседаниях НТС Гос.НИИЛЦ РФ "Радуга" (Радужный, 1991-2002), 5 секции НТС ГОИ (Ленинград, 1987), Федоровской сессии, ЛГИ (Ленинград, 1990, С.Петербург, 1999), Международных конференциях "Лазерные технологии-95", "Лазерные технологии-98" (Шатура 1995, 1998), "КИНО-95", (С.-Петербург, 1995), "Оптика лазеров-95", "Оптика лазеров-98" (С.-Петербург, 1995, 1998), 17-й науч.-техн. конференции "Высокоскоростная фотография и фотоника" (Москва, 1995), 1-й, 2-й, 3-й, 4-й отраслевых научно-технических конференциях "Проблемы создания лазерных систем" (Радужный, 1996,1998,2000,2002), "Lasers' 97"(New Orlean, 1997), 3-й, 4-й, 5-й Международных конференциях "Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул" (Томск, 1997, 1999, 2001), 1-й Международной конференции по росту и физике кристаллов (Москва, 1998), Международной конференции "Физика диэлектриков-2000" (С.-Петербург, 2000), "Russian-German laser symposium-2000" (Suzdal, 2000), научно-техннической конференции "Технология производства и обработки оптического стекла и материалов" (Москва, 2000), "ILLA-2001" (Suzdal, 2001), семинаре Лазерной ассоциации (Москва, 2002), симпозиумах "Лазеры на парах металлов и их применение" (Новороссийск, 1998; Лазаревское, 2000; Лоо, 2002), "XIV International

Symposium on Gas Flow & Chemical Lasers and High Power Laser Conference" (Wroclaw, 2002).

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 79 научных трудах, из которых 17 статей, 47 тезисов докладов, 9 научно-технических отчетов, 6 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Полный объем ее составляет 242 страницы, включая 87 рисунков, 14 таблиц и список цитируемой литературы из 255 наименований.

Заключение диссертация на тему "Проходная оптика мощных широкоапертурных импульсных лазеров среднего ИК диапазона"

5.5. Выводы по главе 5

Исследована возможность повышения надежности и срока службы силовой ИК оптики за счет совершенствования конструкции лазерных окон и разработки способов улучшения равномерности подводимого к ним лазерного излучения.

Конструкции сегментированного и секционированного лазерных окон позволяют уменьшить величину облучаемого объема оптического элемента 10-50 раз и за счет этого увеличить его удельную лазерную стойкость 1,42 раза.

Оптимизирована конструкция сегментированного окна и создан технологический ряд лазерных окон с апертурами от 120 мм до 450 мм, позволяющих пропускать лазерные импульсы с энергией до 25 кДж в импульсном и средней мощностью до 100 кВт в импульсно-периодическом режимах облучения. Экспериментально определены параметры окна при различных режимах облучения. Конструкция сегментированного лазерного окна защищена а.с. № 295906 «Оптический лазерный узел».

Разработана конструкция секционированного лазерного окна с апертурой 250 мм, позволяющая увеличить удельную лазерную нагрузку на оптический элемент в 1,4-1,6 раза и во столько же раз увеличить величину энергии в импульсе лазерного излучения по сравнению с однокристальным окном. Секционированное лазерное окно использовано при создании специализированного стендового комплекса, конструкция которого защищена а.с. №316981 «Устройство для исследования материалов в вакууме».

Разработан способ повышения лазерной стойкости оптических элементов за счет улучшения равномерности подводимого к ним излучения в результате поглощения и экранировки плазмой оптического пробоя энергии горячих точек» лазерного излучения, что достигается путем установки перед ними пластин из материала, прозрачного в диапазоне рабочих длин волн. В результате экспериментальной апробации установлено, что порог повреждения объема оптических элементов может быть повышен в 1,21,3 раза, при этом значительно снижается вероятность их повреждения при допороговой интенсивности лазерного излучения. Разработанный «Способ защиты оптического элемента от повреждения мощным импульсным лазерным излучением» защищен а.с. № 316878.

Разработана оптическая схема и создано устройство для ввода лазерного излучения в герметичные объемы, позволяющее повысить надежность и лазерную стойкость элементов силовой ИК оптики за счет улучшения равномерности подводимого лазерного излучения без потерь его энергии на плазмообразование. Результаты расчетов оптической схемы и экспериментальной апробации оптического узла в составе вакуумного стенда защищены заявкой на изобретение «Устройство для испытания объектов мощным лазерным излучением» № 451382.

Разработаны конструкционно-технологические способы повышения надежности и срока службы силовой ИК оптики, в основу которых положен принцип совмещения технологических и конструктивных методик повышения лазерной стойкости - разработаны и созданы лазерное окно с центральной опорой оптического элемента и универсальное лазерное окно с термической насадкой.

Конструкция лазерного окна с центральной опорой оптического элемента была разработана для СОг-лазера с выходной апертурой 160x160 мм, работающего в непрерывном и импульсно-периодическом режимах. Она позволяет уменьшить величину облучаемого объема в 4 раза по сравнению с традиционной конструкцией и применением монокристаллов, что достигнуто как за счет снижения нагрузки на оптический элемент,

205 вызванной разностью давлений на его грани, так и благодаря использованию предварительной термомеханической обработки материала оптического элемента. Совмещение этих методов со способом «лазерной очистки» позволило значительно повысить его срок службы (до 2 лет) при допороговых режимах облучения.

Конструкция универсального лазерного окна с термической насадкой была разработана для импульсно-периодического и непрерывного режимов облучения со средней мощностью излучения 1-10 кВт. Она позволяет автоматически регулировать температурный режим, а также производить восстановительный отжиг оптического элемента, что увеличивает его ресурс не менее чем в 10-12 раз.

Основные экспериментальные результаты по разработке конструкционных способов повышения надежности и срока службы силовой лазерной оптики опубликованы в работах [7,142,144,155,157,187,199,203,228232,244,246,250,252,255].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При проведении экспериментальных исследований стойкости полупроводниковых и ионных кристаллов к воздействию широкоапертурного импульсного, импульсно-периодического и непрерывного лазерного излучения диапазона 1,06-10,6 мкм с апертурой до 30 см, влияния на лазерную стойкость основных оптико-физических характеристик материалов, технологии их обработки, параметров лазерного излучения и условий эксплуатации оптических элементов были получены следующие основные результаты.

1. Решена проблема создания силовой широкоапертурной оптики, разработаны и экспериментально обоснованы принципы создания оптики мощных лазеров среднего ИК диапазона.

2. Установлена корреляция порогов повреждения поверхности оптических элементов с коэффициентом отражения, преломления, границей собственного поглощения, шириной запрещенной зоны материала, обратно квадратичная зависимость порогов оптического пробоя от А, в диапазоне 1,0610,6 мкм, степенная зависимость временной задержки порога плазмообразования Atf от максимального значения плотности мощности д™,^ лазерного излучения в импульсе при неизменной длительности переднего фронта вида Atf~ qm^11.

3. Разработана модель многостадийного механизма повреждения поверхности оптических элементов широкоапертурным импульсным излучением лазеров среднего ИК диапазона микросекундной длительности, разграничение на этапы в которой определяется характеристиками воздействующих на поверхность оптического элемента факторов:

• возникновение оптического пробоя вблизи поверхности в воздушно-газовой среде в результате интерференции подводимого и отраженного лазерного излучения;

• развитие плазменного факела при нагреве лазерным излучением;

• контакт поверхности с фронтом ударной волны плазмы пробоя;

• повреждение поверхности в результате возникновения резкого температурного градиента в приповерхностной области.

4. Установлена связь и получен вид зависимостей порогов повреждения объема монокристаллов qtv и соответствующих им значений порогового поля оптического пробоя stv от значений низкочастотной границы их спектрального диапазона ^ (граничной частоты спектрального диапазона Vjr) qtv~ Vir2 и stv~ vw, скорости распространения звуковых колебаний в кристалле stv ~ vs, длины волны лазерного излучения &tv~ AT1, величины энергии связи в кристаллах 8tv~Ep, значений суммарного радиуса анионов и катионов Stv~ (Ra+ Rk)а также суммарного порядкового номера химических элементов материала stv~ (ZA+ Zjj4;

5. Разработана и экспериментально подтверждена модель механизма повреждения объема материалов ИК оптики микросекундными импульсами широкоапертурного лазерного излучения, реализующегося в ряд этапов:

• инициирование оптического пробоя и генерация затравочных электронов в результате ионизации поглощающей неоднородности;

• развитие пробоя по типу ударной лавинной ионизации;

• плазмообразование на фронтальной поверхности поглощающей неоднородности, интенсивное поглощение лазерного излучения, ионизация прилегающих областей УФ излучением плазмы пробоя;

• тепловой взрыв и формирование полости путем дислокационного выноса материала;

• генерация ударной волны от области пробоя и рост размеров полости при поглощении подводимого и самофокусирующегося излучения;

• остывание плазменного образования и релаксация напряжений.

6. Исследованы вероятностные характеристики повреждения объема оптических элементов микросекундными лазерными импульсами и установлены следующие статистические закономерности:

• зависимость вероятности повреждения объема Pv от значений плотности энергии лазерного излучения W имеет нормальный закон распределения и описывается статистикой Пуассона Pv - 1Л aexp(-vW);

• связь порога повреждения qtv с величиной облучаемого объема v

О 1 размерный эффект) в диапазоне v ~ 3, 410 - 510 см имеет вид

7. Установлено, что под действием лазерного излучения с т< 0,5-1 мс, повреждение объема кристаллов обусловлено оптическим пробоем на поглощающих неоднородностях, а при т> 0,1 с - в результате постепенного накопления термоиндуцированных внутренних напряжений. При этом смена механизма лазерного разрушения приходится на интервал длительностей лазерного импульса ~ 1-10 мс.

8. Предложены и экспериментально реализованы технологические способы повышения стойкости материалов ИК оптики к лазерному воздействию:

• способ лазерной обработки поверхности широкоапертурных оптических элементов путем облучения их не менее чем 56 одиночными лазерными импульсами микросекундной длительности с интервалом не более 15-20 минут или в импульсно-периодическом режиме с частотой следования импульсов не более 10 кГц и У плотностью энергии 1-3 Дж ем"; обработанные по этому способу оптические элементы имеют в 1,2-1,5 раза более высокий порог повреждения поверхности при импульсном облучении или в 3-5 раз более продолжительный срок службы при непрерывном облучении;

• способ термомеханической обработки крупногабаритных заготовок щелочно-галоидных монокристаллов путем однократного одноосного сжатия пластин вдоль направления <001> при температурах 200-300°С до степени деформации 5-20%; оптические элементы, изготовленные из поликристаллов с полученной таким способом мелкозернистой структурой полигонизации, имеют в 4-6 раз более высокую продолжительность срока службы при непрерывном облучении, а при импульсном режиме выдерживают в 1,2-1,4 раза более высокую удельную лазерную нагрузку.

9. Разработаны и экспериментально оптимизированы конструкционные и конструкционно-технологические способы повышения надежности и срока службы элементов широкоапертурной силовой лазерной оптики:

• сегментированные и секционированные окна с апертурой до 45 см, позволяющие пропускать излучение с энергией до 25 кДж в импульсном и средней мощностью до 100 кВт в импульсно-периодическом режимах облучения для TEA СС^-лазеров;

• способы защиты оптических элементов от повреждения широкоапертурным лазерным излучением с высокой неравномерностью распределения интенсивности в сечении луча;

• лазерное окно с термической насадкой для высокотемпературного отжига оптических элементов.

10. Разработаны и экспериментально обоснованы принципы создания широкоапертурной оптики мощных лазеров среднего ИК диапазона:

• материал оптического элемента должен иметь наименьшие значения коэффициентов отражения и преломления, наиболее низкую границу собственного поглощения, наибольшую величину ширины запрещенной зоны, высокие механические характеристики, низкочастотная граница спектра пропускания должна быть вблизи длины волны лазерного излучения, в ряду одного класса химических соединений лазерная стойкость растет с уменьшением анионных и катионных радиусов элементов или с уменьшением их суммарного порядкового номера в периодической системе элементов;

• технология получения материалов ИК оптики должна обеспечивать наименьшую концентрацию примесей, имеющих полосы поглощения вблизи границы собственного поглощения материала;

• режим облучения обусловливает применение технологических и конструкционных способов повышения лазерной стойкости материала: при непрерывном режиме увеличение лазерной стойкости и долговечности возможно за счет химической, лазерной и термической обработки материала, применения технологических способов, улучшающих его механические характеристики, при импульсном облучении - за счет способов, позволяющих уменьшить величину облучаемого объема, улучшить равномерность распределения интенсивности в сечении широкоапертурного лазерного излучения, а также комбинированного применения конструкционных и технологических способов.

В заключение автор выражает благодарность научному консультанту профессору Блистанову А.А. и с.н.с. Кугаенко О.М. за постоянное внимание и поддержку, оказанные в ходе выполнения работы, сотрудникам кафедры физики кристаллов МИСиС профессору Гераськину В.В., с.н.с. Козловой Н.С., Тагиевой М.М., профессору Переломовой Н.В. за помощь в проведении экспериментальных исследований и плодотворные обсуждения, сотрудникам ГУЛ «Гос.НИИЛЦ РФ «Радуга» Куряпину А.И., Макарову В.В.,

211

Рагузину С.А., Зацепину М.И. за помощь в проведении экспериментов на импульсных лазерных стендах и измерении оптико-физических параметров лазерного излучения, сотруднику в/ч 03444 п/п-ку Зудину О.М. и сотрудникам ЦНИИХМ Лукашевичу В.М., Вазюлину В.А., Кускову Б.Т. за помощь в проведении экспериментов на газодинамическом лазерном стенде.

Библиография Казанцев, Сергей Геннадьевич, диссертация по теме Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

1. Месяц Г.А., Осипов В.В., Тарасенко В.Ф. Импульсные газовые лазеры.-М.: Наука, 1991,- 272 с.

2. Абильсиитов Г.А., Велихов Е.П., B.C. Голубев и др. Мощные газоразрядные С02-лазеры и их применение в технологии М.: Наука, 1984,- 108 с.

3. Летохов B.C., Устинов Н.Д. Мощные лазеры и их применение,- М.: Советское радио, 1980,- 112 с.

4. Воронова И.М., Максимов Ю.П., Савушкин В.Н. Оптические материалы для лазеров ИК-диапазона. Отчет.- ОНТИ-ЮО.- М 1987.- 45 с.

5. Бахарев М.С., Миркин Л.И., Шестериков С.А. и др. Структура и прочность материалов при лазерных воздействиях М.: МГУ, 1988.-224 с.

6. Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения на вещество. Пер. с англ. М.: Мир, 1974.- 472 с.

7. Казанцев С.Г. Разработка способов повышения оптической стойкости ИК-материалов и создание окна ввода-вывода излучения мощного широкоапертурного TEA С02 -лазера. Дисс. канд. техн. наук. Москва. МИСиС,- 1984,- 189 с.

8. Карась В.Р. Перспективные материалы для окон С02-лазеров. Обзорная информация. Серия: Монокристаллы.- М.: НИИТЭХИМ и ВНИИМонокристаллов, 1978.- 53 с.

9. Карлов Н.В., Сисакян Е.В. Оптические материалы для С02-лазеров // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1980.- Т.44.- №8,- С. 1631-1638.

10. Бломберген Н. Электрический пробой в твердых телах под действием лазерного излучения //Квантовая электроника.-1974.-Т. 1.-№4.-С.786-805.

11. Горшков Б.Г. Исследование механизмов разрушения ионных кристаллов под действием импульсного лазерного излучения наносекундного диапазона// Труды ФИАН.-М.: Наука, 1982.-Т.137.-С. 81-134.

12. Ковалев В.И. Исследование механизма пробоя на поверхности материалов ИК-оптики под действием излучения импульсного С02-лазера//Труды ФИАН.-М.: Наука, 1982.Т-136.- С. 51-117.

13. Горшков Б.Г., Данилейко Ю.К., Маненков А.А. и др. Размерный эффект и статистика лазерного разрушения ЩГК на длине волны 10,6 мкм // Квантовая электроника.- 1981.-Т.8.-№ 1.-С. 148-154.

14. Горбунов А.В. Исследование процессов воздействия импульсного С02-лазера на ионные кристаллы. Дисс. канд. физ-мат. наук. Черноголовка. ИФТТ АН СССР,- 1984,- 120 с.

15. Бондарев А.С., Жулай В.Я., Зайончковский Н.В. Лучевая прочность кристаллов КС1, полученных в реактивной атмосфере// ВОТ.- 1985.-Серия X.- № 7 (207).- С.24-27.

16. Зайончковский Н.В. и др. Поглощение и лучевая прочность кристаллов хлористого натрия, полученных в кварцевом и платиновом тиглях // ВОТ.- 1985,- Серия X.- № 7 (207).- С. 32-35.

17. Блистанов А.А., Волошинская Н.М., Глотов Е.П. и др. Пороговые условия разрушения монокристаллов хлористого калия при воздействии излучения непрерывного С02-лазера // Квантовая электроника.- 1984.Т. 11. № 12,-С. 2389-2396.

18. Дацкевич Н.П., Карлов Н.В., Кузьмин Г.П. и др. Оптическая прочность ИК-материалов для импульсных С02-лазеров при больших пятнах облучения // Краткие сообщения по физике,- 1983.- № 6.- С. 3-7.

19. Материалы лазерной оптики // Военная техника и экономика. Серия Т.-1978.-№ 1.- С. 90-102.

20. Лапинер Х.З. Моделирование условий разрушения кристаллических окон С02-лазеров и разработка методов повышения их оптической стойкости. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Москва. МИСиС. 1987.- 236 с.

21. Deutsch T.F. Laser window materials on overview// J. of Electronic Materials.- 1975.- V.4.- № 4. p. 663-719.

22. Sparks M., Gottis M. Pressure-induced optical distortion in laser windows // Appl. Phis.- 1973.- V.44.- № 2,- P. 787-794.

23. Lussier F.M. Guide to IR-transmitting materials // Laser Focus.- 1976.- V,-12.-№ 12.- P. 47-50.

24. Блистанов А.А., Бондаренко B.C., Чкалова B.B. и др. Акустические кристаллы: справочник.- М.: Наука, 1982.- 632 с.

25. Klein С.A. Stress-induced birefringence, critical window orientation and thermal lensing experiments// NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office.- 1981.- № 620,- P. 117-128.

26. Bennett H.E. Thermal distortion thresholds for optic trains handling high pulse powers// NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office.- 1976,- № 462,- P. 11-24.

27. Taylor R.L., Donadio R.N. An infrared alternative: vapor-deposited materials //Laser Focus.- 1981.- V.- 17.- № 7.- P. 41-43.

28. Marsh J., Savage J. Infrared optical materials for 8-13 |im// Infrared Phys.-1974.- V.- 14.-№ 12.- P. 85-91.

29. Hargreaves W.A. Magnesium fluoride update and summary of optical properties//Laser Focus.- 1982,-V.- 18.-№9,-P. 86-93.

30. Klein C.A., Willingham C.B. Elastic properties of chemically vapor-deposited ZnS and ZnSe // NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office.- 1985.- № 697,- P. 137-140.

31. Simmons Ed. G., Wang H. Single Crystal Elastic Constants and Calculated aggregate properties: a handbook.-London: The M.I.I. Press, 1979.

32. Можлевский Б.М., Тумпурова В.Ф., Чудновский А.Ф. и др. Теплопроводность фторидов щелочно-земельных металлов // ИФЖ. -1976.-Т.30.-№2. С. 322-327.

33. Волынец Ф.К. Способы изготовления, структура и физико-химические свойства оптической керамики // ОМП.- 1973.- № 9.- С. 48-61.

34. Оптика для инфракрасных лазеров// Проспект фирмы «Мультик». ФРГ,- 1977,- 8с.

35. Борисов Б.А., Прокофьев С.В., Спендиаров Н.Н. и др. Получение пластин селенида цинка диаметром 120 и 160 мм с малым поглощением методом направленной кристаллизации из стехиометрического расплава // ВОТ.- 1984.- Серия X,- № 4.- С. 23-26.

36. Величко И.А., Прокофьев С.В. Выращивание оптически однородных кристаллических пластин селенида цинка из расплава// ВОТ.- 1982.-СерияХ.-№ 170.-С. 26-27.

37. Валов Ю.А., Гарибин Е.А., Носов В.Б. и др. поликристаллические образцы селенида цинка, полученные из газовой фазы// ВОТ,- 1983.-Серия X.- № 9.- С. 27-29.

38. Бороздин С.Н. и др. О возможности получения поликристаллического селенида цинка для ИК-систем методом сублимации в вакууме // ВОТ,-1981.-Сериях.-№161.-С. 7-9.

39. Гравель J1.A. и др. О возможности получения кристаллов селенида цинка с улучшенными оптическими свойствами// ВОТ.- 1981,- Серия Х.-№ 161,-С. 33-37.

40. Зайончковский Н.В., Носов В.Б., Сержантова М.В. Поглощение и лучевая прочность на длине волны 10,6 мкм моно- и поликристаллического ZnSe // ВОТ.- 1988.- Серия Х.-№ 7.- С. 24-30.

41. Носов В.Б. Гамма-устойчивость кристаллов селенида цинка по поглощению в области 10,6 мкм // ВОТ,-1981 .-Серия Х.-№ 161 .-С. 9-10.

42. Бондарев А.С., Жулай В.Я., Зайончковский Н.В. Поглощение и лучевая прочность на длине волны 10,6 мкм моно- и поликристаллического ZnSe, полученного различными методами //ВОТ.-1985-Серия Х.-№ 7.-С.27-32.

43. Соколов В.А., Синев А.Н. Технология выращивания и отжига кристаллов фтористого бария диаметром 600 мм и их оптические свойства // ВОТ.- 1981.- Серия X,- № 154,- С. 63-69.

44. Лисицкий И.С. и др. Спектральное пропускание монокристаллов КРС-5 и КРС-6, серийно выпускаемых в СССР и за рубежом // ВОТ.-1980.-Серия Х.-№ 147.- С. 56-59.

45. Воронина С.А., Лисицкий И.С. Лазерная прочность и поглощение на длине волны 10,6 мкм кристаллов КРС-6, выращенных в реактивной атмосфере // ВОТ,- 1986.- Серия X,- № 7.- С. 38-40.

46. Лисицкий И.С. и др. Некоторые особенности обработки монокристаллов КРС-5 и КРС-6 // ВОТ,- 1980.- Серия X,- № 147,- С. 60-62.

47. Носов В.Б. и др. Устойчивость бескислородных халькогенидных стекол к непрерывному излучению С02-лазеров // ВОТ.- 1981.- Серия X.-№ 154.- С. 16-19.

48. Leung К.М., Bass М. Damage to 10,6 щп window materials due to C02-TEA laser pulses // NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office. 1976,- № 435,- P. 107-117.

49. Fradin D.W., Bass M. Comparison of laser-induced surface and bulk damage // Appl. Phys. Lett.- 1973,- V. 22,- № 4,- P. 157-159.

50. House R.A., Bettis F.R., Guenther A.H. Efficacy of ion polishing optical surfaces // Appl. Opt.- 1977.- V.16.- № 6.- P. 1486-1488.

51. Медведев Ю.А., Метелкин E.B. О влиянии рекомбинационных процессов на развитие лавинной ионизации вещества под действием интенсивного светового излучения // ЖТФ.-1979.-Т.49.-№ 2.-С. 323-332.

52. Fradin D.W. Laser-induced damage in solids // Laser Focus.- 1974.- V.- 10.-№ 2.- P. 39-45.

53. Bass M., Leung K.M. The dependence of the pulsed 10,6 fim laser damage was irradiated // IEEE J. Quant. Electron.- 1976.- V. 12.- № 2.- P. 82-83.

54. Данилейко Ю.К., Маненков A.A., Нечитайло B.C. Предпороговые явления при лазерном разрушении оптических материалов // Квантовая электроника.- 1976.- Т. 3.- № 2.- С. 438-441.

55. Горшков Б.Г., Данилейко Ю.К., Николаев В.Н. Эффект многократного воздействия в лазерном разрушении оптических материалов // Квантовая электроника.- 1983.- Т. 10.- № 3.- С. 640-643.

56. Wu S.-T., Bass М. Laser induced irreversible absorption changes in alkali halides at 10,6 pm// Appl. Phys. Lett.- 1981.- V. 39,- № 2.- P. 948-950.

57. Маненков А.А., Матюшин Г.А., Нечитайло B.C. и др. О природе эффекта накопления в лазерном разрушении оптических материалов // Квантовая электроника,- 1983,- Т. 10.- № 12,- С. 2426-2432.

58. Блистанов А.А., Васильева Л.А., Горн И.А. и др. Лазерное старение кристаллов хлористого калия // МИСиС.- М. 1987.- 19с.- Деп. в ВИНИТИ 28.05.87, № 6474 В87.

59. Демочко Ю.А., Азаров В.В., Богданова Т.И. и др. О кинетике накопления лазерных повреждений в прозрачных диэлектриках // Квантовая электроника.- 1983.- Т. 10.- № 5.- С. 1041-1042.

60. Apostol I.D. et al. Studiul comporturii haloge-nurilog alkaline ca materiale pentru componente optice passive ale laserilor cu CO2 de putere // Studii si cercedri de fisica.- 1978,- V. 30,- № 6,- P. 601-618.

61. Solean M.J. et al. Frequency and focal volume dependence of laser-induced breakdown in wide band gap insulator//NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office. 1980.- № 568,- P. 497-517.

62. Ашкинадзе Б.М., Волкова Н.В., Лихачев В.А. и др. Оптическая прочность прозрачных диэлектриков // ФТТ.-1967.-Т.9.-№ 2.-С.476-479.

63. Горшков Б.Г., Данилейко Ю.К., Епифанов А.С. и др. Лазерное разрушение щелочно-галоидных кристаллов // ЖЭТФ,- 1977,- Т. 72.-№ 3.- С. 1171-1181.

64. Newman B.F. Optical materials for high-power lasers: recent achievements // Laser Focus.- 1982,- V. 18,- № 2,- P. 53-56.

65. Молчанов А.Г. Развитие лавинной ионизации в прозрачных диэлектриках под действием импульса света // ФТТ.-1970.-Т. 12.-№ З.-С. 954-956.

66. Власов Р.А., Григорьев К.П., Канторович И.М. и др. О механизме ударной ионизации при световом пробое прозрачных диэлектриков // ФТТ,- 1973.- Т. 15.- № 2.- С. 444-448.

67. Епифанов А.С., Маненков А.А., Прохоров A.M. Теория лавинной ионизации в прозрачных диэлектриках под действием электромагнитного поля //ЖЭТФ.- 1976.- Т.70.- № 2,- С. 728-734.

68. Данилейко Ю.К. Статистические закономерности лазерного разрушения оптических материалов с дефектами // Физический ин-т им И.Н. Лебедева АН СССР.- 1989.- Препринт ФИАН № 55.- 25с.

69. Flanuery М., Sparks М. Extrinsic absorption in infrared laser window materials // NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office.- 1977.- № 509.- P. 3-23.

70. Петровский Г.Т., Бороздин C.H., Демиденко В.А. и др. Оптические кристаллы и поликристаллы // Оптический журнал.-1993.-№ 11.-С.77-93.

71. Ашкинадзе Б.М., Владимиров В.И., Лихачев В.А. и др. Разрушение прозрачных диэлектриков под действием мощного лазерного излучения//ЖЭТФ.- 1966.-Т, 5.-№ 5.-С. 1187-1201.

72. Кызыласов Ю.И., Старунов B.C., Фабелинский И.А. Вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна и разрушение стекол в гигантском импульсе рубинового лазера // ФТТ,- 1970,- Т. 12.- № 1.- С. 233-239.

73. Данилейко Ю.К., Маненков А.А., Нечитайло B.C. и др. Роль поглощающих включений в механизме разрушения прозрачных диэлектриков лазерным излучением // ЖЭТФ.-1972.-Т.63.- № 3.-С. 10301035.

74. Sparks М., Chow Н.Е. High-power 2-to-6 цт window materials figures of merit with edge cooling and surface absorption included // J. of Appl. Phys.-1974.- V.45.- № 4.- P. 1510-1517.

75. Zeitz F. On the theory of Electron Multiplication in Crystals // Physical Review.- 1949.- V. 76.- № 9,- P. 1376-1393.

76. Меднис П.М., Файн B.M. Возбуждение лавинной ионизации в прозрачных диэлектриках под действием импульса света // ЖЭТФ.-1972.- Т. 62.- Вып. 2.- С. 812-819.

77. Власов Р.А., Григорьев К.П., Канторович И.И. и др. О механизме ударной ионизации при световом пробое прозрачных диэлектриков // ФТТ.- 1973,- Т. 15,- № 2,- С. 444-448.

78. Епифанов А.С. Процесс развития лавинной ионизации в твердых прозрачных диэлектриках под действием импульсов мощного лазерного излучения//ЖЭТФ.- 1974.- Т.67.- Вып. 5 (11).- С. 1805-1817.

79. Захаров С.И. О лавинной ионизации в прозрачных диэлектриках при интенсивности оптического излучения, близкой к порогу пробоя // ЖЭТФ,- 1974,- Т.68.- Вып. 6.- С. 2167-2176.

80. Епифанов А.С., Маненков А.А., Прохоров A.M. Частотная и температурная зависимости лавинной ионизации в твердых телах под действием электромагнитного поля // Письма в ЖЭТФ.- 1975.- Т.21.-№ 8,- С. 483-486.

81. Горшков Б.Г., Данилейко Ю.К., Епифанов А.С. и др. Лазерное разрушение щелочногалоидных кристаллов // Физический ин-т им. И.Н. Лебедева АН СССР,- 1976.- Препринт ФИАН № 174.

82. Епифанов А.С., Маненков А.А., Прохоров A.M. Теория лавинной ионизации в твердых телах под действием электромагнитного поля // Труды ФИАН,- 1978.- Т. 101.- С. 87-129.

83. Bass М. and Barrett Н.Н. Laser-Induced Damage Probability at 1,06 xm and 0,69 fim // Applied Optics.- 1973,- V.12.- № 4,- P. 690-699.

84. Алешкевич И.А., Ахманов С.А., Жданов Б.В. и др. Исследование частотных характеристик оптического пробоя твердых прозрачных диэлектриков в поле наносекундных лазерных импульсов // ЖТФ.-1976.- Т. 46.- Вып. 8,- С. 1693-1699.

85. Yablonovitch Е. Optical Dielectric Strength of Alkali-Halide Crystals Obtained by Laser-Induced Breakdown // Applied Physics Letters.- 1971.-Y.19.- № 11.-P. 495-497.

86. Белозеров C.A., Зверев Г.М., Наумов B.C. и др. Разрушение прозрачных диэлектриков под действием излучения с синхронизацией мод // ЖЭТФ.- 1972.- Т. 62,- № 1,- С. 294-299.

87. Дышко А.А., Луговой В.И., Прохоров A.M. Самофокусировка интенсивных световых пучков // Письма в ЖЭТФ.- 1967.- Т. 6,- № 5.-С. 655-659.

88. Алешкевич В.А., Ахманов С.А., Жданов Б.В. и др. Роль тепловой самофокусировки при оптическом пробое прозрачных диэлектриков вполе наносекундных импульсов // Квантовая электроника,- 1975.- Т.2.-№6.- С. 1179-1185.

89. Данилейко Ю.К., Маненков А.А., Нечитайло B.C. О механизме лазерного разрушения прозрачных материалов, обусловленном тепловым взрывом поглощающих неоднородностей // Квантовая электроника. 1978,- Т. 5.- № 1,- С. 194-195.

90. Косолобов С.Н., Соколовский Р.И., Тюрин E.JI. Ударный механизм диссипации энергии лазерного излучения в прозрачном диэлектрике, содержащем микровключения и примеси // ЖТФ,- 1987.- Т.48.- № 9.-С. 1986 1987.

91. Рогалин В.Е., Самойлова Т.И., Тищенко Н.А. и др. О порообразовании в щелочно-галоидных монокристаллах под действием импульса электромагнитного излучения //ФТТ.-1980.-Т. 22.-№ 12.-С. 3549-3554.

92. Данилейко Ю.К., Сидорин A.B. Связь статистики лазерного разрушения твердых прозрачных материалов со статистикой структурных дефектов // Квантовая электроника.- 1979.- Т. 6.- № 12,- С. 256-259.

93. Корнеев А.А., Осадчиев В.М. Механизм пробоя диэлектрика в пятне супермалого размера // Тезисы докладов VII Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом. Ленинград, 1418 марта 1988 г.- Л, ГОИ, 1988.- С. 151-152.

94. Deutsch T.F. Absorption coefficient of infrared laser window materials // J. Phys. Chem. Solids.- 1973,- V. 34,- № 12,- P. 2091-2104.

95. Lipson H.G., Larkin J.J., Bendow В., Mitra S.S. Molecular-impurity absorption in KC1 for infrared laser windows // J. Electron. Mater.- 1975.-V. 4.-№ l.-P. 1-24.

96. Harrington J.A., Gregory D.A., Otto W.F. Infrared absorption in chemical laser window materials // Appl. Opt.- 1976.- V. 15.- № 8.- P. 1953-1959.

97. Hass M., Bendow B. Residual absorption in infrared materials // Appl. Opt.-1977.- V. 16.- №11.- P. 2882-2890.

98. Bennett H.E. Proc. of a Symposium on Damage in Laser Materials // NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office.- 1970.-№341,-P. 51.

99. Hopper R.W., Uhlman D.R. Mechanism of Inclusion Damage in Laser Glass // Appl. Phys.- 1970.- V. 41.- № 10.- P. 4023-4037.

100. Трибельский М.И. Об установившемся движении волны непрозрачности при оптическом пробое конденсированных прозрачных сред // ФТТ.- 1976.- Т. 18.- Вып. 5.- С. 1347-1350.

101. Поюровская И.Е., Трибельский М.И. Фишер В.И. О волне ионизации, поддерживаемой мощным лазерным излучением // ЖЭТФ,- 1982,- Т. 82.-Вып. 6,- С. 1840-1852.

102. Анисимов С.И., Макшанцев Б.И. Роль поглощающих неоднородностей в оптическом пробое прозрачных сред // ФТТ.-1973.- Т. 15.- Вып. 4,1. C. 1090-1095.

103. Алешин И.В., Анисимов С.И., Бонч-Бруевич и др. Оптический пробой прозрачных сред, содержащих микронеоднородности // ЖЭТФ.- 1976.Т. 70.-Вып. 4.-С. 1214-1224.

104. Hellwarth R.W. Damage in Laser Materials // NBS Spec. Publ. Washington;

105. D.S.: U.S. Government Printing office.- 1970.- № 341.- P.67.

106. Blombergen N. Role of cracks, pores and absorption inclusions on laser induced damage threshold at surfaces of transparent dielectrics // Appl. Optics.- 1973,- V. 12,- № 4,- P. 661-664.

107. Glass J., Guenther A.H. Laser Induced Damage // Appl. Optics.- 1976.-V. 15.-№6,-P. 1510-1529.

108. Rosenstock H.B., Gregory D.A., Harrington J.A. Infrared bulk and surface absorption by nearly transparent crystals // Appl. Optics.- 1976.- V. 15.-№ 9.- P. 2075-2079.

109. Hass M, Harrington J.A., Gregory D.A., Davisson J.W. Infrared absorption limits of HF and DF laser windows // Applied Physics Letters.- 1976.- V. 28.-№ 10,-P. 610-611.

110. Allen S.D., Rudisill J.E. Bulk and surface calorimetric measurements at CO wavelengths//Appl. Optics.- 1977,- V. 16.-№ 11.-P. 2914-2918.

111. Hordvik A., Sholnik L. Photoacustic measurements of surface and bulk absorption in HF/DF laser window materials // Appl. Optics.- 1977,- V. 16.-№ 11.- P. 2919-2924.

112. Harrington J.A. Surface absorption in KC1 and CaF2 at 2,18 pm and 3,8 pm // Appl. Optics.- 1979,- V. 18,- № 15.- P. 2534-2535.

113. Palik E.D., Gibson J.W., Holm R.T. International-reflection-spectroscopy study of absorption of water on CaF2 surfaces // Surface science.- 1979.-V. 84.-№ 1.-P. 164-178.

114. Allen S.D., Porteus J.O., Faith W.N. // Applied Physics Letters.- 1982.- V. 41.- №5,- P. 416-418.

115. Hale G.M., Querry M.R. Optical constants of water in the 200 nm to 200 pm wavelengths region // Appl. Optics.- 1973.- V. 12.- № 3.- P. 555-563.

116. Наумова Н.Н., Пухов A.M., Смирнов В.Н. Растрескивание поверхности ЩГК под действием излучения сильноточного импульсного разряда // ОМП.- 1989.- № 9,- С.15-17.

117. Ringle J.A., Boling N.L., Dube G. An acid treatment for raising the surface damage threshold of laser glass // Applied Physics Letters.- 1974.- V.25.-№ 10.-P. 598-600.

118. Lipson H.G., Ligor P.A. Round robin on calorimetric measurement of 10,6 \im absorption in KC1 // Elect.-Opt. Syst. design.-1978,- № 11.-P.56-62.

119. Алешин И.В., Александрова Л.В., Бонч-Бруевич A.M. и др. Влияние химической обработки на порог оптического пробоя поверхности стекол // ЖТФ.- 1975.- Т.45,- № 1.- С. 200-203.

120. Cormer J.I., Collins C.V. Effect of ion beam polishing on alkali-halides laser-window materials // Mat. Res. Bull.- 1974,- V.9.- № 4,- P. 1531-1542.

121. Бессараб A.B., Кормер С.Б., Павлов Д.В. и др. Статистические закономерности поверхностного разрушения оптического стекла под действием широких пучков лазерного излучения // Квантовая электроника.- 1977. Т.4.- № 2.- С. 328 - 324.

122. Armington A.F., Rosen Н., Lipson Н. Strengthening of halides for infrared windows // Elect. Mat.- 1973.- V.2.- № 2.- P. 127-135.

123. Becher P.F., Rice R.W. Strengthening effect in press forged KC1 // Appl. Phys.- 1973.- V.44.- № 6.- P. 2915-2916.

124. Bowen N.K., Singh R.N., Kulin S.A. Polycrystalline alkali halides // Mat. Res. Bull. -1973,- V.8.- № 12,- P. 1389-1399.

125. Смирнов В.И. Дислокационная структура и упрочнение кристаллов.-М.: Наука, 1981.-236 с.

126. Бронников А.Д, Вальковский С.Н., Горбунов А.В. и др. Проходные оптические элементы для технологических СОг-лазеров // Изв. АН СССР, сер. физ,- 1983,- Т.47,- № 8,- С. 1527-1532.

127. Косырев Ф.К., Косырева И.П., Леонов А.П. и др. Промышленная лазерная технологическая установка ЛТ1-2 мощностью 5 кВт// Автоматическая сварка.- 1978.- № 10.- С.51-52.

128. Симонов И.В., Тимофеев Ю.М., Уколов В.В., Юдин С.И. Оптический узел лазера. А.с. № 1085468 СССР, МКИ2 HOI S 3/02.-№ 3467733; Заявлено 09.07.82.- 4 е., ил.

129. Кудзиев А.Г., Аттарян В.Г., Ткешелашвили Г.И. Выходной узел трубки мощного газового лазера. А.с. № 1090209 СССР, МКИ2 Н 01 S 3/03.-№ 3454171; Заявлено 04.06.82.- 4 е.; ил.

130. Hamil R.A., Kirtland A.F., Mexetal N. Gas Bearing Suspended Rotating Laser Window. Патент 4121175 США, МКИ2 H01 S 3/02,- № 756942; Заявлено 05.01.77; Опубл. 17.10.78; 1ЖИ 331/945 D, 350/319,- 6 е.; ил.

131. Laurens A.A. Plural Element Window Construction of opening of Laser Cavity. Патент № 3894795 США, МКИ2 G 02 В 5/00,- №433887; Заявлено 10.01.74; Опубликовано 15.07.75.

132. Laurens А.А. Laser Device. Патент № 1422622 Великобритания, МКИ2 Н 01 S 3/02.- № 514174; Заявлено 04.01.74; Опубликовано 28.01.76; НКИ Н1С, 350/319,- 8 е.; ил.

133. Использование голографической интерферометрии для неразрушающего контроля лазерных окон // Военная техника и экономика. Серия Т.- 1977.- № 38.- С. 43-49.

134. Detrio J.A., Graves G.A., Wimmer J.M. Failure criteria for laser widow materials // NBS Spec. Publ. Washington; D.S.: U.S. Government Printing office.- 1980,-№ 568.-P. 150-151.

135. Дацкевич Н.П., Карлова E.K., Карлов Н.В. и др. Мощный импульсный С02-лазер с неустойчивым резонатором // Квантовая электроника.-1977.- Т. 4,-№2.- С.457-460.

136. Казанцев С.Г., Сергеев В.JI. Устройство для испытания объекта мощным лазерным излучением. А.с. № 297555 СССР, МКИ2 G01 М 11/00.- № 3206907; Заявлено 16.08.88.- 10 е.; ил.

137. Рогалин В.Е., Самойлова Т.И., Шаскольская М.П. Кинетика отжига пор, возникающих при точечном микровзрыве в объеме кристалла // Кристаллография.- 1980,- Т.25.- № 5.- С. 1097-1098.

138. Казанцев С.Г., Сергеев B.JL, Зудин О.М. и др. Испытания силовой ИК-оптики мощным лазерным излучением. Отчёт. Per. № 84/6027,-Владимир.: ОКБ "Радуга", 1990,- 27 с.

139. Казанцев С.Г. Образование центров окраски в NaCl при лазерном пробое // Тезисы докладов V международной конференции "Лазерные технологии' 95". Шатура, 24-26 июня 1995 г.- Шатура: НИЦТЛ РАН.-1995.- С.53.

140. Kazantsev S.G. A formation of the color centers in alkali halides upon optics induced damage by high-aperture laser irradiation effect // Conf. Lasers in technology'96.- St.Petersburg : SOI, 1996.- P. 81.

141. Казанцев С.Г. Лучевая прочность оптических элементов из монокристаллов ZnSe и КС1 // Оптический журнал.- 1997.- Т. 64,- № 6.-С.63-65.

142. Kazantsev S.G. Optical breakdown of window surfaces of wide-aperture TEA C02-lasers by microsecond pulses // Tech. Digest of 9-th Laser Optics Conf. "Laser Optics'98". St.Petersburg, 1998, June 24-26,- St.Petersburg : SOI, 1998,-P. 23.

143. Казанцев С.Г. Оптический пробой поверхности щелочно-галоидных кристаллов микросекундными импульсами широкоапертурного С02-лазера // Квантовая электроника.- 1998.- Т. 25.- № 4.- С.333-336.

144. Казанцев С.Г. Оптическая стойкость материалов окон широкоапертурных импульсно-периодических С02.лазеров // Квантовая электроника,- 1998.- Т. 25,- № 6,- С. 555-557.

145. Казанцев С.Г. Образование центров окраски в NaCl при лазерном пробое // Программа и аннотации докладов Симпозиума "Лазеры на парах металлов и их применение". Новороссийск, 22-26 сентября 1998 г.- Ростов-на-Дону: РГУ, 1998.- С.6.

146. Казанцев С.Г. Лазерная стойкость перспективных материалов силовой ИК-оптики // Известия ВУЗов. Физика.- 1998.- №10.- С. 68-84.

147. Казанцев С.Г., Блистанов А.А., Кугаенко О.М., Петраков B.C. Морфология повреждения оптических элементов на основе ЩГК излучением широкоапертурного С02-лазера// Кристаллография.- 1999.Т. 44.-№4.-С. 689-693.

148. Казанцев С.Г. Лазерная стойкость оптических элементов из монокристаллов ZnSe //Кристаллография.- 1999.-Т. 44.- № 5,- С. 894-896.

149. Блистанов А.А., Васильева Л.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. Образование структурных дефектов в ЩГК под действием излучения С02-лазеров // Тезисы докладов Фёдоровской сессии ВМО АН СССР. С.-Петербург, 24-27 мая 1999 г.- С.-Петербург: ЛГИ, 1999.- С. 8.

150. Блистанов А.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. и др. ЩГК как материал окон С02-лазеров // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники.-2002.-№ 1.-С.

151. Смирнов В.Н. Сопоставление порогов оптического пробоя в объеме и на поверхности кристаллов хлористого калия // ЖТФ,- 1987.- Т. 57.-№ 3,- С. 523-530.

152. Веденов А.Н., Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов.- М.: Энергоатомиздат, 1985.- 208 с.

153. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов. М.: Наука, 1974.

154. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика.- М.: Наука, 1980,- 752 с.

155. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. М.: Наука, 1989.- 280 с.

156. Максимук М.Ю. Исследование оптического пробоя на поглощающих микровключениях в объеме щелочно-галоидных кристаллов. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Черноголовка. ИФТТ РАН.- 1995.- 120 с.

157. Володин Б.Л., Емельянов В.И., Шлыков Ю.Г. Взрывное накопление точечных дефектов как механизм многоимпульсного разрушения поглощающих сред //Квантовая электроника.- 1993.- Т. 20.- № 1.- С. 57-61.

158. Колдунов М.Ф., Маненков А.А., Покотило И.Л. Взаимосвязь характеристик лазерного разрушения в статистической теории // Квантовая электроника.- 2000.- Т. .- № .- С.

159. Гегузин Е.Я., Емец А.К., Кононенко В.Г. Дислокационный механизм формирования макроскопической полости в кристалле в очаге импульсного лазерного воздействия // ФТТ.- 1975.- Т. 17.- № 10.-С. 2984-2988.

160. Иванов А.В. Прочность оптических материалов Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1989.- 144 с.

161. Макшанцев Б.И., Кондратенко П.С., Гандельман Г.М. Роль поглощающих неоднородностей в развитии лавинной ионизации // ФТТ.- 1974,- Т. 16.- № 1,- С. 173-179.

162. Крутякова В.П., Смирнов В.Н. Исследования поглощающих неоднородностей, инициирующих оптический пробой в объеме щелочно-галоидных кристаллов под действием импульсов С02-лазера //

163. Тезисы докладов VI Всесоюзной конференции по нерезонансному взаимодействию оптического излучения с веществом. Паланга, 19-21 сентября 1984 г.- Вильнюс: ГОИ, 1984.- С. 263-264.

164. Ботаки А.А., Воробьёв А.А., Ульянов А.А. Радиационная физика ионных кристаллов. М.: Атомиздат, 1980.- 208 с.

165. Парфианович И.А., Пензина Э.Э. Электронные центры окраски в ионных кристаллах. Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1977.- 208 с.

166. Шаталов А.А. О фотохимическом превращении центров окраски в нагретых щелочно-галоидных кристаллах // Оптика и спектроскопия.-1957.- Т.З.- № 6.- С. 610-618.

167. Хулардава Т.Г. Действие лазерного излучения на центры окраски в радиационно окрашенных ЩГК. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Тбилиси. ТбГУ.- 1983.-213 с.

168. Takahgashi Н., Kimura М., Sano R. Optical distortion of transmitting optics at high power C02 laser irradiation // Applied Optics.- 1989.- V. 28.- № 9-P. 1727-1730.

169. Казанцев С.Г. Влияние длительности лазерного импульса на оптическую стойкость материалов ИК-оптики // Тезисы докладов V Международной конференции "Лазерные технологии' 95". Шатура, 24-26 июня 1995 г.- Шатура: НИЦТЛ РАН,- 1995,- С.49.

170. Казанцев С.Г. Разработка проходной оптики мощных С02-лазеров// Тезисы докладов Первой Второй отраслевой науч.-техн. конференции "Проблемы создания лазерных систем". Радужный, 25-27 сентября 1996 г.- Радужный: ГНИИЛЦРФ "Радуга", 1997.- Т. 1,- С. 89-90.

171. Казанцев С.Г. Размерный эффект и лазерная стойкость материалов ИК оптики при больших пятнах облучения // Квантовая электроника.-1997.-Т. 24.-№3.-С. 269-270.

172. Казанцев С.Г. Влияние длительности лазерного импульса на оптическую стойкость материалов ИК оптики // Квантовая электроника.-1997,- Т. 24.- № 3.- С. 271-273.

173. Kazantsev S.G. Dynamics of the surface optical breakdown of power IR optics elements by high-aperture pulse radiation of a C02-laser // Tech.

174. Digest of Intern. Conf. "Lasers' 97". New Orleans, Louisiana, 1997, December 15-19. New Orlean, 1991.- P.4.

175. Kazantsev S.G. Acoustic Waves Generation in AHC During Surface Interaction between // The 4-th Intern. Conf. "Atomic and Molecular Pulsed Lasers' 99".Tomsk, 1999, September 13-17.-Tomsk: IAO SB RAS, 1999.-P. 15.

176. Kazantsev S.G. Transparent optics of the short-pulsed C02-laser: damage mechanisms and THE increase methods of laser firmness // Tech. Digest "Russian-German laser symposium-2000". Vladimir, Sandal, 2000, September 21-29.- Vladimir: VSU, 2000,- P.45.

177. Казанцев С.Г. Механизм повреждения объема материалов силовой ИК оптики // Тезисы докладов симпозиума "Лазеры на парах металлов". Лазаревское, 25-29 сентября 2000 г.- Ростов-на-Дону: РГУ, 2000.-С. 60.

178. Казанцев С.Г. Проходная оптика мощных С02-лазеров: механизмы повреждения и концепция повышения лазерной стойкости // Тезисы докладов Третьей республиканской науч.-техн. конференции

179. Проблемы создания лазерных систем". Радужный, 27-29 сентября 2000 г.- Радужный: Гос.НИИЛЦ РФ "Радуга", 2000,- С. 68.

180. Блистанов А.А., Кугаенко О.М., Казанцев С.Г. и др. Влияние термомеханической обработки на лучевую стойкость и оптическое качество ЩГК// Тезисы докладов Фёдоровской сессии. Ленинград, 2124 мая 1990 г.-Л.: ЛГИ, 1990,-С. 12.

181. Вальковский С.Н., Имаев М.Ф. Влияние старения на вторичную рекристаллизацию и механические свойства поликристаллов, получаемых горячей деформацией // ФТТ,- 1982.- Т.24.- № 11,- С. 3229-3233.

182. O'Connor J.J., Larkin J.J., Rosen Н. Solid solution halide crystals // Mat. Res. Bull.- 1972.-V. 7,- № 12,- P. 1423-1430.

183. Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах. Пер. с англ.- М.: Издательство иностранной литературы, 1962.- 584с.

184. Бенгус В.З., Комник С.Н. Некоторые особенности деформационного упрочнения щелочно-галоидных кристаллов // Физика деформационного упрочнения монокристаллов.-Киев.: 1972.- С. 54-74.

185. Spraekling М.Т. Plastic deformation of simple ionic crystals. London: Academic Press, 1977.- 308 p.

186. Бенгус B.3., Комник C.H., Левченко В.А. О природе стадийности деформационного упрочнения щелочно-галоидных кристаллов // Труды ФТИНТ АН УССР.- 1969,-№5,-С. 152-168.

187. Гилман Дж. Механические свойства ионных кристаллов // УФН,- 1963.Т. 80,- С.455-503.

188. Блистанов А.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. и др. Способ обработки оптических элементов на основе щелочно-галоидных кристаллов. А.с. № 285889 СССР, МКИ2 С 30 В 33/00, 29112,- № 3192798; Заявлено 22.02.88 14 е.; ил.

189. Kazantsev S.G. Laser Heat Treatment of the Alkali Halides Optical Elements // Conf. Lasers in technology'96.- St.Petersburg: SOI, 1996.- P. 82.

190. Казанцев С.Г. Лазерный отжиг элементов проходной оптики широкоапертурных С02-лазеров. // Оптика атмосферы и океана.- 1997.Т. 10,-№ 11.- С. 1353-1355.

191. Блистанов А.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. Лазерная очистка поверхности оптического элемента из щёлочно-галоидного кристалла // Квантовая электроника. Приложение.- 1992,- № 43.- С. 26-30.

192. Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. Лазерная стойкость деформационно-упрочненных ЩГК. // Тезисы докладов V международной конференции "Лазерные технологии'95". Шатура, 24-26 июня 1995 г.- Шатура: НИЦТЛ РАН.- 1995,-С.53.

193. Казанцев С.Г. Эволюция дефектной структуры ЩГК при пластической деформации крупногабаритных заготовок окон широкоапертурных С02-лазеров // Оптика атмосферы и океана.- 1998.- Т. 11.- № 2-3.- С. 166-170.

194. Kazantsev S.G. Evolution of alkali-halides defective structure at plastic deformation of large-sized preparations of wide-aperture C02-lasers windows // SPIE.- 1998,- Vol. 3403.0277-786Х/98,- P. 265-269.

195. Блистанов A.A., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. Лазерная стойкость деформационно-упрочнённых щёлочно-галоидных кристаллов // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники.- 1998.- № 4.- С. 20-23.

196. Блистанов А.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. и др. Оптический лазерный узел. А.с. № 295906 СССР, МКИ2 Н 01 S 3/02,- № 3207278; Заявлено 16.08.88 11 с; ил.

197. Казанцев С.Г, Сергеев В.Л., Головкин В.К. Устройство для исследования материалов в вакууме. А.с. № 316981 СССР, МКИ2 G 01 М 11/00.-№4511290; Заявлено 24.03.89.- 11с.; ил.

198. Блистанов А.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. и др. Способ защиты от мощного импульсного лазерного излучения. А.с. №316878 СССР, МКИ2 Н 01 S 3/00,- № 4511291; Заявлено 24.03.89.- 9 е.; ил.

199. Казанцев С.Г., Елистратов А.Н. Устройство для испытания объектов мощным лазерным излучением. №4519382. МКИ2 Н 01S 3/00; G01 М 11/00 // СРИ ЭООМП.- 1990,- Серия 4,- № 2 (63).

200. Егоров Ю.А., Фролов В.М., Сумерин В.В. и др. Способ обработки поверхностей оптических деталей. А.с. № 778042 СССР, МКИ2 В 24 В 13/00, В 24 В 1/00.-№ 2716946; Заявлено 22.01.79.-8с.

201. Блистанов А.А., Егоров Ю.А., Сумерин В.В. и др. Способ обработки оптических элементов на основе монокристаллов КС1. А.с. № 886257 СССР. МКИ2 В 24 В 33/00, В 24 В 29/12. Заявлено 04.08.80.-7с.; ил.

202. Seit J.R. Laser systems with diamond optical elements. Патент США № 3895313, МКИ2 H01S 3/02. Заявлено 17.09.73 №397970. Опубл. 15.07.75. НКИ 331/945 Д. 16с.; ил.

203. Brubaker Hirat A., Simmons P., Streight E. Peripheral cooled laser lens assemly. Патент США № 4057332, МКИ2 G 02 В 5/00. Заявлено 21.04.76 № 678846. Опубл. 8.11.77; НКИ 350/319.- 4с.; ил.

204. Егоров Ю.А., Фролов В.М., Сумерин В.В. и др. Способ термической обработки оптических элементов на основе монокристалла КС1. А.с. № 730240 СССР, МКИ2 Н 01 S 3/02.-№ 2680188; Заявлено 25.10.78.-5с.

205. Вигасин А.А., Казаков С.А., Краснов И.В. и др. Упругие, вязкоупругие и остаточные напряжения в твердых телах, возникающие под действием непрерывного лазерного излучения//ЖТФ.-1975.-Т.ХЕУ.-№ 2.-С.411-419.

206. Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. М.: МИСИС, 2000,- 432с.

207. Широкшина З.В., Разнообрядцева Т.М., Бондаренко С.Г. Повышение влагостойкости деталей из щелочно-галоидных кристаллов // ВОТ.-1985.- Серия X,- № 1(201).- С. 57-62.

208. Леонтьева И.Н., Резников Б.А., Голубев А.С. Температурная зависимость периода релаксации внутренних напряжений в кристаллах КС1, LiF и КВг // Кристаллография.- 1974,- Т. 19.- № 5,- С. 1106-1108.

209. Kazantsev S.G. Damage mechanisms of transparent optics of short-pulsed and the methods of laser firmness increase // V Intern. Conf. "AMPL'2001". Abstracts. Tomsk, 10-14 September 2001. Tomsk: IAO SB RAS, 2001. -P. 107-108.

210. Казанцев С.Г. Создание проходной оптики мощных TEA СОг-лазеров и методы повышения лазерной стойкости материалов силовой ИК оптики // Известия ВУЗов. Физика,- 2001.- Т.44.- № 11.- С. 67-77.

211. Блистанов А.А., Казанцев С.Г., Кугаенко О.М. ЩГК как материал окон СОг-лазеров // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники.-2002,- № 1,- С.4-15.

212. Казанцев С.Г. Воздействие лазерного излучения на прозрачные ИК материалы / Лазерные технологии и технологическое оборудование.

213. Научно-технический семинар ЛАС. Москва, 28 марта 2002г. // Лазер-Информ,- 2002.- № 8 (239).- С.15.

214. Казанцев С.Г. Концепция построения оптических узлов высокомощных лазеров среднего ИК диапазона // Тезисы докладов симпозиума "Лазеры на парах металлов- 2002". Лоо, 24-26 сентября 2002 г.- Ростов-на-Дону: РГУ, 2002.-С. 37.