激光損傷閾值測(cè)量

隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光光源在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。為了讓激光能夠更好的服務(wù)于各種需求，就需要對(duì)激光光斑進(jìn)行擴(kuò)束、整形、聚焦、轉(zhuǎn)折等，所以就需要各式各樣的光學(xué)器件，而隨著功率的增加和波長(zhǎng)的拓展，對(duì)光學(xué)器件材料及鍍膜提出了更高的要求，通常需要表征光學(xué)器件的損傷閾值，以便確定合適的工作條件；

激光誘導(dǎo)損傷閾值 (LIDT) 在 ISO 21254 中定義為，“光學(xué)器件推測(cè)的損傷概率為零的激光輻射量”。LIDT 旨在激光器在損傷發(fā)生前能夠承受的激光能量密度（脈沖激光器，通常以 J/cm2 為單位）或激光強(qiáng)度（連續(xù)波激光器，通常以 W/cm2 為單位）。

不同激光器類型，損傷的機(jī)理并不一致；對(duì)于連續(xù)激光器，通常是熱積累導(dǎo)致的損傷；而對(duì)于脈沖激光器，則存在多重的損傷機(jī)制，而且不同脈寬的激光器，占主導(dǎo)的損傷機(jī)制并不相同；

圖1、不同脈寬激光器占主導(dǎo)地位的損傷機(jī)制

目前國(guó)標(biāo)的方法是采用微分干涉顯微鏡的方式進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量周期長(zhǎng)，而且主要靠圖像對(duì)比度來(lái)分辨，沒(méi)辦法定量，主觀性較強(qiáng)；我們推出的采用波前傳感器的方式來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量材料的表面反射前或者透射波前，從而實(shí)時(shí)直觀的了解激光工作過(guò)程引起的材料折射率的變化，可以更準(zhǔn)確的預(yù)警光學(xué)器件的損失累計(jì)；

圖2、反射式損傷閾值測(cè)試在線測(cè)試裝置圖

圖3、三種不同技術(shù)結(jié)果對(duì)比

圖4、透射式激光損傷閾值測(cè)試

圖4、三種不同技術(shù)結(jié)果對(duì)比

從以上實(shí)驗(yàn)可以看到，采用波前技術(shù)方法，可以更快更準(zhǔn)確的預(yù)警激光的損傷閾值，特別是對(duì)激光波長(zhǎng)有強(qiáng)烈吸收材料，通常內(nèi)部材料已經(jīng)損傷了，表面仍然看不出來(lái)，但是通過(guò)透射波前就可以直觀預(yù)警，給出準(zhǔn)確的使用條件；

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