非线性光学材料电子束辐照损伤机理及实验研究

针对航天器件和下一代激光有源系统的非线性光学器件辐射防护需求，开展电子束辐照非线性光学材料的损伤机理和实验研究。本项目不是从传统热力学效应出发，而是充分考虑非线性光学材料的性质改变与粒子辐照电场有关这一特性，从非线性微观起源出发研究其辐照损伤新机制。首先基于Maxwell电磁场方程计算不同束流强度、射线能量、辐照剂量下辐照电场大小和形态，然后从量子力学原理出发建立辐照电场和非线性系数关系模型，应用量子化学从头计算方法Hartree－Fock计算辐照电场作用下的二阶非线性系数改变，分析非线性材料理论损伤阈值和容忍度。以KTP、BBO、LBO等为样品，在电子加速器上进行辐照实验，对比测试光学性质和微观形貌，获取非线性材料电子束辐照损伤数据，验证理论分析。该项目是为新型光电对抗系统和航天器件的非线性光学器件辐射防护提供模型和关键技术服务的，有利于提高武器装备、航天设备等在恶劣环境下的生存能力。