近期，中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室系统研究了影响大口径脉冲压缩光栅在应用中面临的小概率缺陷损伤问题，厘清了诱导脉冲压缩光栅纳秒激光损伤的关键瓶颈因素及机理。相关成果发表在Optical Materials Express（《光学材料快讯》）, 上。

　　脉冲压缩光栅是高能拍瓦激光系统的核心光学元件，其损伤问题是制约皮秒高能拍瓦激光系统极限输出能力的关键瓶颈因素。研究团队分析了大口径脉冲压缩光栅制造的特点，并综合考虑了脉冲压缩光栅的应用状态，利用大样本采样方法解析光栅制造过程，准确描述了脉冲压缩光栅在应用中可能面临的关键小概率缺陷损伤问题。研究发现，脉冲压缩光栅的纳秒激光损伤主要表现为节瘤缺陷损伤、纳米吸收中心损伤以及伴随缺陷损伤的等离子体烧蚀区。节瘤缺陷种子多位于基底表面；纳米吸收中心位于光栅表面下方的第一个SiO₂/HfO₂界面处；等离子烧蚀只涉及光栅条柱的顶部。研究还发现损伤形貌与电场强度峰值存在依赖关系。这项研究阐明了影响脉冲压缩光栅纳秒激光损伤的基本机制，为脉冲压缩光栅的制造工艺优化提供了明确的指导方向。

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图1 近阈值附近，PCG损伤特性的全面识别和表征