激光損傷閾值測量

隨著激光技術的發展，激光光源在各個行業得到了廣泛應用。為了讓激光能夠更好的服務于各種需求，就需要對激光光斑進行擴束、整形、聚焦、轉折等，所以就需要各式各樣的光學器件，而隨著功率的增加和波長的拓展，對光學器件材料及鍍膜提出了更高的要求，通常需要表征光學器件的損傷閾值，以便確定合適的工作條件；

激光誘導損傷閾值 (LIDT) 在 ISO 21254 中定義為，“光學器件推測的損傷概率為零的激光輻射量”。LIDT 旨在激光器在損傷發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）或激光強度（連續波激光器，通常以 W/cm2 為單位）。

不同激光器類型，損傷的機理并不一致；對于連續激光器，通常是熱積累導致的損傷；而對于脈沖激光器，則存在多重的損傷機制，而且不同脈寬的激光器，占主導的損傷機制并不相同；

圖1、不同脈寬激光器占主導地位的損傷機制

目前國標的方法是采用微分干涉顯微鏡的方式進行測量，測量周期長，而且主要靠圖像對比度來分辨，沒辦法定量，主觀性較強；我們推出的采用波前傳感器的方式來實時測量材料的表面反射前或者透射波前，從而實時直觀的了解激光工作過程引起的材料折射率的變化，可以更準確的預警光學器件的損失累計；

圖2、反射式損傷閾值測試在線測試裝置圖

圖3、三種不同技術結果對比

圖4、透射式激光損傷閾值測試

圖4、三種不同技術結果對比

從以上實驗可以看到，采用波前技術方法，可以更快更準確的預警激光的損傷閾值，特別是對激光波長有強烈吸收材料，通常內部材料已經損傷了，表面仍然看不出來，但是通過透射波前就可以直觀預警，給出準確的使用條件；

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