本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜元件后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用激光沖擊波技術(shù)提高光學(xué)薄膜元件力學(xué)性能的后處理方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代高功率激光技術(shù)的發(fā)展，特別是大口徑系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)光學(xué)薄膜元件性能提出了越來(lái)越苛刻的要求，要求其具有高光性精度、高力學(xué)性能、高損傷閾值和高精度面形控制，將直接影響到大口徑精密光學(xué)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性。影響光學(xué)薄膜各方面性能的因素有很多，包括薄膜自身特性、薄膜制備工藝以及激光參數(shù)等。

光學(xué)薄膜元件由于其特殊的高、低折射率材料交替沉積在光學(xué)玻璃基底上的多層結(jié)構(gòu)，特別是在高激光損傷閾值薄膜研究領(lǐng)域最常用的電子束蒸發(fā)鍍制的光學(xué)薄膜元件，相比體材料，存在基底與膜層之間的附著力、膜層與膜層之間結(jié)合力較弱的問(wèn)題。而如果薄膜元件由缺陷誘導(dǎo)產(chǎn)生的激光損傷伴隨著膜層剝落，在后續(xù)激光脈沖輻照下，損傷會(huì)迅速生長(zhǎng)，發(fā)生災(zāi)難性破壞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí)，由于薄膜元件材料間的應(yīng)變不匹配造成的殘余應(yīng)力和面形精度的影響，同樣對(duì)元件的性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性有著巨大的影響，因此必須對(duì)薄膜殘余應(yīng)力進(jìn)行嚴(yán)格的控制?，F(xiàn)階段純粹依賴(lài)改進(jìn)制備工藝、優(yōu)化膜系設(shè)計(jì)、發(fā)展新型鍍膜材料等手段改進(jìn)薄膜上述力學(xué)性能的代價(jià)是高昂的，為了進(jìn)一步提高薄膜元件的性能，國(guó)內(nèi)外的研究人員提出了后處理技術(shù)。

各種后處理技術(shù)，采用不同的工藝參數(shù)、后處理方式，針對(duì)不同的膜系材料和結(jié)構(gòu)，可以獲得不同方面的薄膜性能改善。目前常用的后處理手段包括：離子后處理、熱處理和激光預(yù)處理。離子后處理，是薄膜在制備完成后，采用低能離子對(duì)其進(jìn)行轟擊以清除薄膜表面原有或粘附的結(jié)合較弱的表面顯微缺陷，提高薄膜損傷閾值。目前工藝最成熟，效果最佳的激光預(yù)處理是通過(guò)激光輻照去除多層介質(zhì)膜中低閾值的節(jié)瘤缺陷來(lái)提高薄膜的抗激光損傷能力。熱處理也就是退火，目前雖然主要應(yīng)用在釋放薄膜殘余應(yīng)力和改善面形等方面，但是可重復(fù)性差，對(duì)不同材料、不同鍍膜參數(shù)、不同類(lèi)型的薄膜元件需要的熱處理工藝參數(shù)不同，改善程度同樣不同，故實(shí)際應(yīng)用中存在難以控制等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于激光沖擊波提高光學(xué)元件力學(xué)性能的后處理方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于激光沖擊波的薄膜元件力學(xué)性能后處理方法，包括如下步驟：

(1)采用電子束蒸發(fā)鍍制一批光學(xué)薄膜元件；任意選取一個(gè)光學(xué)薄膜元件作為被測(cè)樣品，測(cè)量被測(cè)樣品的殘余應(yīng)力R₀、膜層與基底的臨界附著力A₀、膜層臨界界面結(jié)合力B₀和硬度H₀；

(2)在被測(cè)樣品上選擇200個(gè)測(cè)試點(diǎn)，每20個(gè)測(cè)試點(diǎn)作為一個(gè)測(cè)試組；并選取10個(gè)不同的激光能量，作為10個(gè)測(cè)試組分別對(duì)應(yīng)的激光能量，每個(gè)測(cè)試組內(nèi)的所有測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)的激光能量相同；設(shè)定每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的輻照脈沖數(shù)目均為N₁，采用泵浦激光以選定的激光能量依次輻照被測(cè)樣品上的測(cè)試點(diǎn)，并通過(guò)在線監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)泵浦激光輻照被測(cè)樣品的位置來(lái)檢測(cè)損傷的發(fā)生和生長(zhǎng)，獲得被測(cè)樣品在不同能量下的初始損傷幾率和該脈沖數(shù)目下的損傷生長(zhǎng)幾率；并通過(guò)線性擬合的方式獲得被測(cè)樣品在輻照脈沖數(shù)目N₁下的初始損傷閾值F₀₁以及損傷生長(zhǎng)閾值G₀₁；

(3)重新選取一個(gè)被測(cè)樣品，將測(cè)試點(diǎn)的輻照脈沖數(shù)目改為N_k，N_k≠N₁，按照步驟(2)的方法，獲得被測(cè)樣品在輻照脈沖數(shù)目N_k下的初始損傷閾值F_0k和損傷生長(zhǎng)閾值G_0k；

(4)重復(fù)執(zhí)行步驟(3)，獲得m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0和損傷生長(zhǎng)閾值G0；其中，F(xiàn)0＝{F₀₁，F(xiàn)₀₂，F(xiàn)₀₃......F_0mm}，G0＝(G₀₁，G₀₂，G₀₃......G_0m}，要求脈沖輻照數(shù)目m不小于激光重復(fù)頻率的200倍；

(5)在步驟(1)中制作的一批光學(xué)薄膜元件中重新選取一組薄膜元件，在該組薄膜元件膜面粘貼吸收層；在吸收層的表面放置約束層，形成用于激光沖擊波后處理的實(shí)驗(yàn)樣品；

(6)將實(shí)驗(yàn)樣品放置在電動(dòng)平移臺(tái)上，同時(shí)保證同一樣品每次放置的位置都相同；使在線顯微鏡始終對(duì)準(zhǔn)泵浦激光輻照實(shí)驗(yàn)樣品的位置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)后處理過(guò)程中實(shí)驗(yàn)樣品、吸收層和約束層的狀態(tài)；

(7)設(shè)定用于激光沖擊波處理的泵浦激光器的初始入射激光能量E₀、最大入射激光能量E_m和激光能量遞增梯度ΔE，并固定光斑尺寸、搭接率及掃描區(qū)域；要求E₀和E_m小于激光沖擊波作用時(shí)使薄膜元件不發(fā)生破壞的最大激光能量；并標(biāo)記S為小于等于(E_m-E₀)/ΔE的最大整數(shù)；令i＝1；

(8)令實(shí)際入射激光能量E＝E₀+ΔE*i；

(9)采用光柵掃描方式對(duì)樣品進(jìn)行一次激光沖擊波掃描處理，使得薄膜元件表面微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；

(10)去除薄膜樣品表面殘留的吸收層和約束層，并對(duì)薄膜樣品進(jìn)行噴淋和超聲清洗，獲得經(jīng)過(guò)激光沖擊波后處理的一組實(shí)驗(yàn)樣品；

(11)利用該組實(shí)驗(yàn)樣品分別測(cè)量經(jīng)沖擊波后處理后的殘余應(yīng)力R_i、膜層與基底的臨界附著力A_i、膜層臨界界面結(jié)合力B_i和硬度H_i，并重復(fù)執(zhí)行步驟(2)～(4)，獲得激光沖擊波后處理后m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0_i和損傷生長(zhǎng)閾值G0_i；

(12)令i＝i+1；判斷i是否小于等于S，若是，轉(zhuǎn)入步驟(5)，若否，進(jìn)入步驟(13)；

(13)通過(guò)被測(cè)樣品相同區(qū)域在泵浦激光器不同能量下的輻照，完成了對(duì)該實(shí)驗(yàn)樣品多個(gè)能量梯度的激光沖擊波后處理，并獲得了S次激光沖擊波后處理后薄膜元件力學(xué)性能變化特性，包括殘余應(yīng)力R₁～R_S、臨界附著力A₁～A_S、臨界界面結(jié)合力B₁～B_S、硬度H₁～H_S和m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0₁～F0_S和損傷生長(zhǎng)閾值G0₁～G0_S；

(14)改變初始入射激光能量E₀、最大入射激光能量E_m和激光能量遞增梯度ΔE，重復(fù)步驟(5)～(13)；以未進(jìn)行激光沖擊波后處理時(shí)薄膜元件的力學(xué)特性R₀、A₀、B₀、H₀和抗激光損傷能力F0、G0為基準(zhǔn)，分別獲得E₀、E_m和ΔE對(duì)S次激光沖擊波處理后樣品力學(xué)性能R_S、A_S、B_S、H_S和抗激光損傷能力F_S、G_S的影響規(guī)律；根據(jù)力學(xué)性能和抗激光損傷能力的提升情況，對(duì)初始激光能量E₀、能量遞增梯度ΔE和最大激光能量E_m進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)薄膜元件力學(xué)性能和抗激光損傷能力不再提升，且滿足實(shí)驗(yàn)樣品的要求時(shí)，停止循環(huán)，完成薄膜元件力學(xué)性能后處理。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明所述的后處理方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)高功率光學(xué)薄膜元件力學(xué)性能的改善，結(jié)合實(shí)時(shí)在線調(diào)整后處理工藝參數(shù)，解決了光學(xué)薄膜元件附著力、膜層結(jié)合力、殘余應(yīng)力等力學(xué)性能目前缺乏有效手段控制的難題。本發(fā)明可以根據(jù)薄膜元件力學(xué)性能需求和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，判斷掃描次數(shù)和激光能量臺(tái)階等工藝參數(shù)，直至滿足系統(tǒng)要求為止。

2、本發(fā)明所述的后處理方法對(duì)光學(xué)薄膜元件類(lèi)型、材料、薄膜沉積參數(shù)沒(méi)有限制，如減反膜、高反膜和偏振膜等均可兼容。

3、本發(fā)明所述的后處理方法不受光學(xué)元件尺寸限制，對(duì)大口徑光學(xué)薄膜元件同樣適用，這對(duì)大口徑精密光學(xué)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性提供了保證，解決了光學(xué)系統(tǒng)向高能量、高精度方向發(fā)展的“瓶頸”之一。

4、相比于傳統(tǒng)的熱處理方法存在只能改善光學(xué)薄膜元件力學(xué)性能中的殘余應(yīng)力問(wèn)題，且存在可控性差、重復(fù)性低、不適用于大口徑光學(xué)元件等問(wèn)題，本發(fā)明所述的后處理方法精度大大提高，可控性和適用范圍大大提升。

5、本發(fā)明所述的后處理方法完成后，可以立刻在線檢測(cè)，實(shí)時(shí)獲得薄膜元件附著力、界面結(jié)合力、硬度、殘余應(yīng)力等力學(xué)信息，用于檢測(cè)評(píng)估薄膜元件的力學(xué)性能是否達(dá)標(biāo)。

6、本發(fā)明所述的后處理方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠，適用性廣泛。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：

一種基于激光沖擊波的薄膜元件力學(xué)性能后處理方法，包括如下步驟：

(1)采用電子束蒸發(fā)鍍制大小為φ50×5mm的1064nm高反膜，利用波面干涉儀獲得樣品殘余應(yīng)力R₀，并利用納米劃痕儀測(cè)量樣品膜層與基底的臨界附著力A₀，膜層臨界界面結(jié)合力B₀和硬度H₀；

(2)任意選取10個(gè)激光能量臺(tái)階F_j(j＝1，2，...，10)，每個(gè)激光能量臺(tái)階對(duì)應(yīng)20個(gè)測(cè)試點(diǎn)，設(shè)定每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的輻照脈沖數(shù)目N₁，通過(guò)在線監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)泵浦激光輻照被測(cè)樣品的位置來(lái)檢測(cè)損傷的發(fā)生和生長(zhǎng)，從而獲得損傷點(diǎn)數(shù)目與所有測(cè)試點(diǎn)數(shù)目的百分比，以及獲得損傷生長(zhǎng)點(diǎn)數(shù)目與所有測(cè)試點(diǎn)數(shù)目的百分比，即獲得被測(cè)樣品在不同能量下的初始損傷幾率和該脈沖數(shù)目下的損傷生長(zhǎng)幾率；并通過(guò)線性擬合的方式獲得被測(cè)樣品在輻照脈沖數(shù)目N₁下的初始損傷閾值F₀₁以及損傷生長(zhǎng)閾值G₀₁；

(3)在步驟(1)中制作的一批光學(xué)薄膜元件中重新選取一個(gè)被測(cè)樣品，將測(cè)試點(diǎn)的輻照脈沖數(shù)目改為N_k(N_k≠N₁)，按照步驟(2)的方法，獲得被測(cè)樣品在輻照脈沖數(shù)目N_k下的初始損傷閾值F_0k和損傷生長(zhǎng)閾值G_0k；

(4)重復(fù)執(zhí)行步驟(3)，獲得m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0(F0＝{F₀₁，F(xiàn)₀₂，F(xiàn)₀₃......F_0m}和損傷生長(zhǎng)閾值G0(G0＝{G₀₁，G₀₂，G₀₃......G_0m}；要求脈沖輻照數(shù)目m不小于激光重復(fù)頻率的200倍，例如重復(fù)頻率為5Hz的話，測(cè)試的最大脈沖數(shù)目要不小于1000；

(5)在步驟(1)中制作的一批光學(xué)薄膜元件中重新選取一組薄膜元件，在薄膜元件膜面粘貼吸收層，吸收層選用市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的以黑漆為材料的柔性貼膜，吸收層的厚度為120μm，吸收層厚度波動(dòng)為8nm，面積覆蓋整個(gè)樣品表面；之后在吸收層的表面放置約束層，本實(shí)施例中選用去離子水為約束層，去離子水在吸收層表面上形成穩(wěn)定的厚度為2.5mm的均勻水膜，形成激光沖擊波后處理的實(shí)驗(yàn)樣品；

(6)將被測(cè)樣品放置在電動(dòng)平移臺(tái)上，同時(shí)要保證同一樣品每次放置的位置都相同，從而使得每次后處理的區(qū)域均相同，在線顯微鏡始終對(duì)準(zhǔn)泵浦激光輻照被測(cè)樣品的位置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)后處理過(guò)程中被測(cè)樣品、吸收層和約束層的狀態(tài)；

(7)設(shè)定用于激光沖擊波處理的泵浦激光器的初始入射激光能量E₀、最大入射激光能量E_m和激光能量遞增梯度ΔE，選用光斑尺寸為2mm、搭接率為90％、掃描區(qū)域大小為10×10mm，要求E₀和E_m小于激光沖擊波作用時(shí)使薄膜元件不發(fā)生破壞的最大激光能量；并標(biāo)記S為小于等于(E_m-E₀)/ΔE的最大整數(shù)；令i＝1；

(8)令實(shí)際入射激光能量E＝E₀+ΔE*i；

(9)采用光柵掃描方式對(duì)樣品進(jìn)行一次激光沖擊波掃描處理，使得薄膜元件表面微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；

(10)去除薄膜樣品表面殘留的吸收層和約束層，并對(duì)薄膜樣品進(jìn)行噴淋和超聲清洗；

(11)經(jīng)過(guò)激光沖擊波后處理的薄膜樣品，再次利用波面干涉儀獲得樣品殘余應(yīng)力R_i，利用納米劃痕儀測(cè)量樣品膜層與基底的臨界附著力A_i，膜層臨界界面結(jié)合力B_i和硬度H_i，獲得激光沖擊波后處理后m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0_i和損傷生長(zhǎng)閾值G0_i；

(12)令i＝i+1；判斷i是否小于等于S，若是，轉(zhuǎn)入步驟(5)，若否，進(jìn)入步驟(13)；

(13)通過(guò)被測(cè)樣品相同區(qū)域在泵浦激光器不同能量下的輻照，完成了對(duì)該實(shí)驗(yàn)樣品多個(gè)能量梯度的激光沖擊波后處理，并獲得了S次激光沖擊波后處理后薄膜元件力學(xué)性能變化特性，包括殘余應(yīng)力R₁～R_S、臨界附著力A₁～A_S、臨界界面結(jié)合力B₁～B_S、硬度H₁～H_S和m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0₁～F0_S和損傷生長(zhǎng)閾值G0₁～G0_S；

(14)改變初始入射激光能量E₀、最大入射激光能量E_m和激光能量遞增梯度ΔE，重復(fù)步驟(5)～(13)；以未進(jìn)行激光沖擊波后處理時(shí)薄膜元件的力學(xué)特性R₀、A₀、B₀、H₀和抗激光損傷能力F0、G0為基準(zhǔn)，分別獲得E₀、E_m和ΔE對(duì)S次激光沖擊波處理后樣品力學(xué)性能R_S、A_S、B_S、H_S和抗激光損傷能力F_S、G_S的影響規(guī)律；

根據(jù)力學(xué)性能和抗激光損傷能力的提升情況，對(duì)初始激光能量E₀、能量遞增梯度ΔE和最大激光能量E_m進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)薄膜元件力學(xué)性能和抗激光損傷能力不再提升，且滿足實(shí)驗(yàn)樣品的要求時(shí)，停止循環(huán)，完成薄膜元件力學(xué)性能后處理；此時(shí)認(rèn)為達(dá)到最佳激光沖擊波后處理效果，對(duì)應(yīng)的即為最優(yōu)激光沖擊波后處理工藝參數(shù)；所述最優(yōu)激光沖擊波后處理工藝，包括初始激光能量、能量遞增梯度、最大激光能量和光斑搭接率等。

實(shí)施例2

一種基于激光沖擊波的薄膜元件力學(xué)性能后處理方法，包括如下步驟：

(1)采用電子束蒸發(fā)鍍制大小為φ30×3mm的532nm減反膜，利用波面干涉儀獲得樣品殘余應(yīng)力R₀，并利用納米劃痕儀測(cè)量樣品膜層與基底的臨界附著力A₀，膜層臨界界面結(jié)合力B₀和硬度H₀；(2)任意選取10個(gè)激光能量臺(tái)階F_j(j＝1，2，...，10)，每個(gè)激光能量臺(tái)階對(duì)應(yīng)20個(gè)測(cè)試點(diǎn)，設(shè)定每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的輻照脈沖數(shù)目N₁，通過(guò)在線監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)泵浦激光輻照被測(cè)樣品的位置來(lái)檢測(cè)損傷的發(fā)生和生長(zhǎng)，從而獲得損傷點(diǎn)數(shù)目與所有測(cè)試點(diǎn)數(shù)目的百分比，以及獲得損傷生長(zhǎng)點(diǎn)數(shù)目與所有測(cè)試點(diǎn)數(shù)目的百分比，即獲得被測(cè)樣品在不同能量下的初始損傷幾率和該脈沖數(shù)目下的損傷生長(zhǎng)幾率；并通過(guò)線性擬合的方式獲得被測(cè)樣品在輻照脈沖數(shù)目N₁下的初始損傷閾值F₀₁以及損傷生長(zhǎng)閾值G₀₁；

(3)在步驟(1)中制作的一批光學(xué)薄膜元件中重新選取一個(gè)被測(cè)樣品，將測(cè)試點(diǎn)的輻照脈沖數(shù)目改為N_k(N_k≠N₁)，按照步驟(2)的方法，獲得被測(cè)樣品在輻照脈沖數(shù)目N_k下的初始損傷閾值F_0k和損傷生長(zhǎng)閾值G_0k；

(4)重復(fù)執(zhí)行步驟(3)，獲得m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0(F0＝{F₀₁，F(xiàn)₀₂，F(xiàn)₀₃......F_0mm}和損傷生長(zhǎng)閾值G0(G0＝{G₀₁，G₀₂，G₀₃......G_0m}；要求脈沖輻照數(shù)目m不小于激光重復(fù)頻率的200倍，例如重復(fù)頻率為5Hz的話，測(cè)試的最大脈沖數(shù)目要不小于1000；

(5)在步驟(1)中制作的一批光學(xué)薄膜元件中重新選取一組薄膜元件，在薄膜元件膜面粘貼吸收層，吸收層選用市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的以黑漆為材料的柔性貼膜，吸收層的厚度為150μm，吸收層厚度波動(dòng)為8nm，面積覆蓋整個(gè)樣品表面；之后在吸收層的表面放置約束層，本實(shí)施例中選用去離子水為約束層，去離子水在吸收層表面上形成穩(wěn)定的厚度為3mm的均勻水膜，形成激光沖擊波后處理的實(shí)驗(yàn)樣品；

(6)將被測(cè)樣品放置在電動(dòng)平移臺(tái)上，同時(shí)要保證同一樣品每次放置的位置都相同，從而使得每次后處理的區(qū)域均相同，在線顯微鏡始終對(duì)準(zhǔn)泵浦激光輻照被測(cè)樣品的位置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)后處理過(guò)程中被測(cè)樣品、吸收層和約束層的狀態(tài)；

(7)設(shè)定用于激光沖擊波處理的泵浦激光器的初始入射激光能量E₀、最大入射激光能量E_m和激光能量遞增梯度ΔE，選用光斑尺寸為1mm、搭接率為90％、掃描區(qū)域大小為10×10mm，要求E₀和E_m小于激光沖擊波作用時(shí)使薄膜元件不發(fā)生破壞的最大激光能量；并標(biāo)記S為小于等于(E_m-E₀)/ΔE的最大整數(shù)；令i＝1；

(8)令實(shí)際入射激光能量E＝E₀+ΔE*i；

(9)采用光柵掃描方式對(duì)樣品進(jìn)行一次激光沖擊波掃描處理，使得薄膜元件表面微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；

(10)去除薄膜樣品表面殘留的吸收層和約束層，并對(duì)薄膜樣品進(jìn)行噴淋和超聲清洗；

(11)經(jīng)過(guò)激光沖擊波后處理的薄膜樣品，再次利用波面干涉儀獲得樣品殘余應(yīng)力R_i，利用納米劃痕儀測(cè)量樣品膜層與基底的臨界附著力A_i，膜層臨界界面結(jié)合力B_i和硬度H_i，并重復(fù)步驟(2)～(4)，獲得激光沖擊波后處理后m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0_i和損傷生長(zhǎng)閾值G0_i；

(12)令i＝i+1；判斷i是否小于等于S，若是，轉(zhuǎn)入步驟(5)，若否，進(jìn)入步驟(13)；

(13)通過(guò)被測(cè)樣品相同區(qū)域在泵浦激光器不同能量下的輻照，完成了對(duì)該實(shí)驗(yàn)樣品多個(gè)能量梯度的激光沖擊波后處理，并獲得了S次激光沖擊波后處理后薄膜元件力學(xué)性能變化特性，包括殘余應(yīng)力R₁～R_S、臨界附著力A₁～A_S、臨界界面結(jié)合力B₁～B_S、硬度H₁～H_S和m個(gè)不同脈沖輻照數(shù)目下的初始損傷閾值F0₁～F0_S和損傷生長(zhǎng)閾值G0₁～G0_S；

(14)改變初始入射激光能量E0、最大入射激光能量E_m和激光能量遞增梯度ΔE，重復(fù)步驟(5)～(13)；以未進(jìn)行激光沖擊波后處理時(shí)薄膜元件的力學(xué)特性R₀、A₀、B₀、H₀和抗激光損傷能力F0、G0為基準(zhǔn)，分別獲得E₀、E_m和ΔE對(duì)S次激光沖擊波處理后樣品力學(xué)性能R_S、A_S、B_S、H_S和抗激光損傷能力F_S、G_S的影響規(guī)律；

根據(jù)力學(xué)性能和抗激光損傷能力的提升情況，對(duì)初始激光能量E₀、能量遞增梯度ΔE和最大激光能量E_m進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)薄膜元件力學(xué)性能和抗激光損傷能力不再提升，且滿足實(shí)驗(yàn)樣品的要求時(shí)，停止循環(huán)，完成薄膜元件力學(xué)性能后處理；此時(shí)認(rèn)為達(dá)到最佳激光沖擊波后處理效果，對(duì)應(yīng)的即為最優(yōu)激光沖擊波后處理工藝參數(shù)；所述最優(yōu)激光沖擊波后處理工藝，包括初始激光能量、能量遞增梯度、最大激光能量和光斑搭接率等。

(15)改變鍍膜參數(shù)(沉積速率、沉積溫度等)，重復(fù)步驟(1)～(14)，還可獲得激光沖擊波后處理對(duì)同一類(lèi)型不同微結(jié)構(gòu)的光學(xué)薄膜元件力學(xué)性能的提升規(guī)律。