激光损伤测试对紫外激光应用的重要性

激光诱导损伤阈值(LIDT)定义了光学器件在不造成损伤的情况下可以处理的最大激光辐射量。这是将光学元件集成到激光器中时要考虑的最重要的规范之一。

紫外激光器

与诸如红外光或可见光的较长波长相比，使用UV激光器具有许多优点。在材料加工中，红外或可见光激光会熔化或蒸发材料，这会阻碍小而精确的特征的产生，并损害基底的结构完整性。另一方面，紫外激光器通过直接破坏基底中的原子键来处理材料，这意味着束点周围不会产生外围加热。这减少了对材料的损坏，使紫外激光器能够比可见光和红外激光器更有效地处理薄而细腻的材料。缺少外围加热也有助于创建非常精确的切口、孔和其他精细特征。此外，激光光斑大小与波长成正比。因此，紫外激光器比可见光或红外激光器具有更高的空间分辨率，并导致对材料进行更精确的处理。

然而，紫外激光的短波长会影响与其一起使用的光学器件的LIDT。紫外线比可见光或红外光散射得更多，也包含更多的能量，使其被基底吸收。类似于紫外激光通过破坏原子键来切割材料，紫外激光的不必要吸收会破坏光学部件或涂层中的键，导致失效。这减少了组件的LIDT，并且光学器件在紫外波长下的LIDT通常比在可见光或红外波长下的低。在处理LIDT时，重要的是要记住，LIDT与波长直接相关。

紫外光学器件

紫外光学器件必须经过精心设计和制造，以承受紫外线损伤的影响。紫外光学器件中必须含有比平时更少的气泡，在整个光学器件中具有均匀的折射率，并且具有有限的双折射率，这是一种将光的偏振与光学器件的折射率相关联的规范。此外，在涉及使用紫外激光器的情况下，紫外光学器件应考虑长时间的暴露。紫外应用中使用的材料的一个例子是氟化钙(CaF2)，它具有承受紫外损伤所需的所有上述特性。然而，在某些应用中，甚至CaF2光学器件也可能被损坏。例如，如果你在高湿度环境中使用CaF2光学器件，它们的性能会很差，因为它们吸湿性很强，很容易吸收水分。

因此，当使用紫外激光时，考虑激光损伤阈值至关重要。如果选择的光学器件不是为紫外波长制作的，那么LIDT的规范可能会产生误导。对于标准激光光学元件，很少会对光谱中紫外线部分的波长进行LIDT。相反，LIDT将用于更高的波长。紫外光学提供了一种专门使用紫外波长进行测试的LIDT，确保了更准确的LIDT规格。

审核编辑 黄宇