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作者：张凯荣;苏俊宏;吴慎将;
单位：西安工业大学光电工程学院;
摘要：脉冲激光参数及其与物质作用方式，对薄膜材料的损伤过程与损伤识别至关重要。以单层HfO_2薄膜为对象，研究了改变波长为1064 nm、脉宽为10 ns的脉冲激光入射角度对薄膜材料损伤特性的影响。利用COMSOL对激光以不同入射角度作用于薄膜时的温度场变化，以及薄膜表面光斑形状的变化进行了仿真。以1-on-1测量方式，选择入射角度分别为0°、30°、45°、60°对样品进行测试，获得了各入射角度下的薄膜损伤形貌，用光学显微镜和白光干涉仪对其进行表征，对实验观察结果与仿真结果进行了分析对比后可知：相同激光功率条件下，随着激光入射角度变大，在薄膜表面的光斑图像逐渐变成椭圆光斑，光斑中心最高温度降低，损伤斑的横向和纵向尺寸均变大，横向尺寸变化尤其迅速，薄膜损伤面积变大，损伤最大深度变浅，激光损伤阈值增大，抗激光损伤能力变强。
关键词：薄膜;脉冲激光;COMSOL仿真;损伤特性;入射角度
基金资助：国家自然科学基金项目(62205263)
