Лаборатория оптической прочности и диагностики кристаллов (ЛОПДК) была организована в начале 1987 года на основе временного научного коллектива, более чем 10 лет занимавшегося исследованиями взаимодействия мощного лазерного излучения с твердыми телами и разработкой технологий оптических элементов, способных выдержать потоки излучения со средней мощностью в десятки киловатт. Руководил этими работами Н.В. Классен, который и был избран заведующим ЛОПДК. Предпосылками для создания лаборатории послужили несколько весьма заметных научных и практических результатов.
С помощью довольно тонких прямых наблюдений in situ процессов микроразрушений кристаллов под действием лазера было показано (А.В. Горбунов), что главным фактором, лимитирующим оптическую прочность, являются субмикронные включения посторонних веществ, на которых инициируется лазерный пробой. Усредненные концентрации этих загрязнений могли быть настолько малы, что даже самым чувствительным химическим анализом они не регистрировались. Но с помощью ультрамикроскопии в рассеянном лазерном свете потенциальные зародыши разрушения удавалось обнаружить, после чего содержащие их кристаллы отбраковывались. В результате была создана практическая методика подготовки оптических элементов (окон, линз и др.), порог пробоя которых на два порядка превышал уровень обычной лазерной оптики.
Второй фактор, существенно ограничивающий оптическую прочность, - традиционная абразивная полировка поверхности, при которой в приповерхностном слое неизбежно остаются микрозагрязнения в виде частиц абразива, связующей жидкости и т.д. Если в обычных оптических системах этот загрязненный слой (называемый шаржированным) практически не заметен, то для мощного лазерного излучения он тоже дает зародыши разрушения. Эффективной альтернативой абразивной полировки стала технология деформационного полирования, при которой неровности поверхности вместо традиционного 'срезания' частицами абразива разглаживались локальным давлением со стороны оптически полированного пуансона. При этом не только устранялись посторонние вещества, служившие источниками шаржированного слоя, но и существенно улучшалась микроморфология поверхности, т.к. вместо растягивающих напряжений, которые при абразивной обработке создают микротрещины, использовались напряжения сжимающие. Деформационное полирование не только заметно улучшило качество лазерной оптики, но и существенно уменьшило ее себестоимость за счет многократного снижения трудозатрат, расходов на абразивные материалы и отходов дорогих кристаллов.
