激光損傷測試對紫外激光應用的重要性

激光誘導損傷閾值(LIDT)定義了光學器件在不造成損傷的情況下可以處理的最大激光輻射量。這是將光學元件集成到激光器中時要考慮的最重要的規(guī)范之一。

紫外激光器

與諸如紅外光或可見光的較長波長相比，使用UV激光器具有許多優(yōu)點。在材料加工中，紅外或可見光激光會熔化或蒸發(fā)材料，這會阻礙小而精確的特征的產(chǎn)生，并損害基底的結構完整性。另一方面，紫外激光器通過直接破壞基底中的原子鍵來處理材料，這意味著束點周圍不會產(chǎn)生外圍加熱。這減少了對材料的損壞，使紫外激光器能夠比可見光和紅外激光器更有效地處理薄而細膩的材料。缺少外圍加熱也有助于創(chuàng)建非常精確的切口、孔和其他精細特征。此外，激光光斑大小與波長成正比。因此，紫外激光器比可見光或紅外激光器具有更高的空間分辨率，并導致對材料進行更精確的處理。

然而，紫外激光的短波長會影響與其一起使用的光學器件的LIDT。紫外線比可見光或紅外光散射得更多，也包含更多的能量，使其被基底吸收。類似于紫外激光通過破壞原子鍵來切割材料，紫外激光的不必要吸收會破壞光學部件或涂層中的鍵，導致失效。這減少了組件的LIDT，并且光學器件在紫外波長下的LIDT通常比在可見光或紅外波長下的低。在處理LIDT時，重要的是要記住，LIDT與波長直接相關。

紫外光學器件

紫外光學器件必須經(jīng)過精心設計和制造，以承受紫外線損傷的影響。紫外光學器件中必須含有比平時更少的氣泡，在整個光學器件中具有均勻的折射率，并且具有有限的雙折射率，這是一種將光的偏振與光學器件的折射率相關聯(lián)的規(guī)范。此外，在涉及使用紫外激光器的情況下，紫外光學器件應考慮長時間的暴露。紫外應用中使用的材料的一個例子是氟化鈣(CaF2)，它具有承受紫外損傷所需的所有上述特性。然而，在某些應用中，甚至CaF2光學器件也可能被損壞。例如，如果你在高濕度環(huán)境中使用CaF2光學器件，它們的性能會很差，因為它們吸濕性很強，很容易吸收水分。

因此，當使用紫外激光時，考慮激光損傷閾值至關重要。如果選擇的光學器件不是為紫外波長制作的，那么LIDT的規(guī)范可能會產(chǎn)生誤導。對于標準激光光學元件，很少會對光譜中紫外線部分的波長進行LIDT。相反，LIDT將用于更高的波長。紫外光學提供了一種專門使用紫外波長進行測試的LIDT，確保了更準確的LIDT規(guī)格。

審核編輯 黃宇