?空間光調(diào)制器LCOS-SLM光強(qiáng)閾值資料及計(jì)算方法

一、 損傷原理

強(qiáng)光造成的LCOS不可逆損傷，主要分為以下三種類型。

1. 激光能量被LCOS吸收，溫度持續(xù)上升，產(chǎn)生相位漂移。這種損傷閾值是由激光的平均功率所決定的，可以通過制冷來提高閾值。

2. 對(duì)于脈沖激光來說，由于單個(gè)脈沖的瞬間能量極高，還可能造成另外一種對(duì)LCOS的損傷。即LCOS對(duì)激光的非線性吸收，會(huì)導(dǎo)致溫度的急速上升和液晶層的損壞。這個(gè)由峰值功率決定閾值。

3. 紫外線可能會(huì)對(duì)LCOS造成物理損傷(詳詢?yōu)I松工程師)。

以上三種情況都在安全閾值內(nèi)時(shí)，才能保證LCOS不被打壞。

對(duì)于脈沖激光，入射激光的峰值功率密度和平均功率密度均需小于閾值。對(duì)于CW激光，入射激光的平均功率密度需小于閾值。

請(qǐng)注意!有的激光器光斑能量分布不均勻，存在能量較高的"亮點(diǎn)"，LCOS的閾值是功率密度閾值，單位是瓦每平方厘米，所以要考慮局部功率密度高的情況!以及調(diào)試光路時(shí)請(qǐng)務(wù)必遮擋LCOS，否則光斑聚焦在LCOS表面，瞬間功率密度會(huì)極高!

對(duì)于不同系列的產(chǎn)品，如X15213或X15223系列，后綴相同的LCOS具有相同的光強(qiáng)閾值。

例如，X15213-03和X15223-03以及老產(chǎn)品X13138-03的光強(qiáng)閾值是相同的。但是液晶單元數(shù)目不同的系列，閾值不同。(如X13138和X10468)

二、峰值功率閾值數(shù)據(jù)

請(qǐng)參考下表相應(yīng)型號(hào)的峰值功率閾值，如果您使用的激光器參數(shù)和LCOS型號(hào)不在其中，請(qǐng)咨詢?yōu)I松工程師。

三、平均功率閾值

請(qǐng)參考下表相應(yīng)型號(hào)的峰值功率閾值，如果您使用的激光器參數(shù)和LCOS型號(hào)不在其中，請(qǐng)咨詢?yōu)I松工程師。

-03BL/-03BR在水冷條件下可以承受平均功率密度210W/cm2，詳見下圖。

四、計(jì)算方法

平均功率(W)=峰值能量或單脈沖能量(J)×重復(fù)頻率(Hz)

峰值功率(W)=峰值能量或單脈沖能量(J)÷脈沖寬度(s)

注：對(duì)于高斯光，因?yàn)閾p傷發(fā)生在光斑中心，

峰值功率(W)=2 x [峰值能量或單脈沖能量(J)÷脈沖寬度(s)]

例如，一款1030nm激光器，脈寬240fs, 重復(fù)頻率是100kHz,單脈沖能量是200μJ, 則平均功率為200μJ×100kHz=20W, 作用在

1cm2的平頂光光斑大小上，就是20W/cm2. 峰值功率為=200μJ÷240fs=0.83GW, 作用在1cm2的光斑大小上，就是0.83GW/cm2. 那么，雖然這款激光器的峰值功率-07能承受，但是平均功率超出了-07的閾值1W/cm2，所以只能使用-03系列。

五、高激光功率閾值應(yīng)用實(shí)例：

超快激光加工應(yīng)用實(shí)例：濱松空間光調(diào)制器LCOS-SLM高光強(qiáng)閾值性能體現(xiàn)。

審核編輯 黃宇