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光学薄膜测量时平顶光束激励的表面热透镜理论模型-物理学报
第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报
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光学薄膜测量时平顶光束激励的表面热透镜理论模型
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陈潇潇 李斌成 杨亚培
!）（电子科技大学光电信息学院，成都 #!$$% ）
）（中国科学院光电技术研究所，成都 #!$$’ ）
（ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿）
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推导了调制的平顶光束激励下基于()*+,*- 衍射积分的表面热透镜理论，通过数值模拟，比较了平顶光束和高
斯光束激励下样品内部温度场、表面形变场和探测光衍射信号的径向分布，分析了影响表面热透镜信号的实验参
数 结果表明，在最佳探测位置，平顶光束激励下的表面热透镜系统比相同情况下高斯光束激励下的灵敏度高，最
.
高时约 倍，更有利于薄膜吸收测量.
关键词：表面热透镜，光学薄膜，平顶光束
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得最小表面形变达到$ 1$$,= # . 本文提出了用连
!1 引 言 续调制的平顶光束作为激励光的表面热透镜技术测
量薄膜微弱吸收，并推导了平顶光束激励下基于
吸收损耗是衡量光学薄膜性能的重要指标之 衍射积分的表面热透镜理论 通过数值模拟，
()*+,*- .
一 尤其在高功率激光作用下，吸收损耗不仅引起光 比较了在平顶光束和高斯光束激励下，调制频率和
.
学薄膜元件的热畸变，还会降低薄膜的损伤阈值 准 激励光斑半径对表面热透镜信号振幅的影响. 模拟
.
确测量吸收损耗对于评价高功率激光薄膜和优化镀 结果表明，在最佳探测位置处，采用平顶光束时的灵
敏度比高斯光束最大提高约 倍，更有利于薄膜的
膜工艺十分重要.
表面热透镜技术（ ）是测量光学薄膜微弱吸 微弱吸收测量.
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收的重要方法，利用光斑半径远大于激励光斑尺寸
的探测激光束入射到被加热样品表面，由被加热前 . 理论模型
后从样品
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