[发明专利]光学元件表面微缺陷微修复用多轴联动机械装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件修复用机械装置，具体涉及一种光学元件表面微缺陷微修复用多轴联动机械装置。

背景技术

现阶段，在受控约束核聚变点火工程中，高精度的熔石英、KDP晶体等光学元件在其中起着非常重要的作用。如KDP晶体作为普克尔斯盒(Pockels)和光学倍频转换的晶体材料，是目前尚无可替代的唯一候选材料。如何实现对光学元件进行高精度和高表面质量的加工，并提高该类光学元件在核聚变装置中的使用性能和使用寿命显得非常重要。对于熔石英、KDP晶体等光学元件，在加工过程中以及在高能束激光打靶的作用下，都会在光学元件的加工表面或表层产生特征尺度在数十微米至亚毫米量级的微缺陷，这些微缺陷一般表现为微裂纹、微凹坑等多种形式。在高能束的激光打靶过程中，如果不对这些微缺陷进行及时的处理与控制，随着后续高能量打靶次数的增加，这些微缺陷的特征尺寸将会继续生长而变大，严重时会使得晶体产生破裂，以至最后造成光学元件不能正常使用。

由于在光学元件表面存在微裂纹、微凹坑等微缺陷，当高能量激光穿过时，这些微缺陷对光学元件内部的光强会产生调制作用。这样会使得光学元件内部具有较高的相对光强值，微缺陷处的能量会聚集，很容易诱导激光损伤。众所周知，光是一种电磁波，光的传播可以用电磁理论来描述。Maxwell方程组是电磁理论的核心内容，其微分形式如下：

▿·D=ρ▿·B=0▿×E=-∂B∂t▿×H=J+∂D∂t---(1)]]>

式中

E——电场矢量

D——电位移矢量

B——磁感应强度矢量

H——磁场强度矢量

ρ——电荷体密度

J——电流密度

▿=i∂∂x+j∂∂y+k∂∂z]]>——哈密顿算符

i、j、k——右手坐标系的三个垂直轴的单位方向矢量

电磁波包含电场和磁场，它像温度场一样是具有能量的，其能量密度为