用于脈沖激光諧振腔或激光加工裝置的西格瑪光機光學元件,要求即使射入能量非常高的光線,也要保持元件不至破損的特性。這時的定量化的能量數(shù)值被稱為激光損傷閾值。該閾值對于挑選適用于高能量激光系統(tǒng)的光學元件以及設(shè)計相關(guān)光學系統(tǒng)至關(guān)重要。 激光損傷閾值的評估方法使用ISO21254國際標準中規(guī)定的S-on-1測試。 S-on-1 使用可以調(diào)節(jié)能量的脈沖激光,和能夠以適當?shù)哪芰棵芏日丈錂z測對象的裝置。 為了可以改變照射位置將檢測對象裝載在XY軸位移臺上,每次照射結(jié)束后改變位置。重復發(fā)射脈沖激光,在同一部位照射S次激光脈沖。 接著改變位置再次以相同能量照射S次。如此重復地使用相同能量照射檢測對象的10個位置。 然后改變激光能量,同樣地在10處進行照射S次。在激光能量可以調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)重復這個操作。 使用150倍的顯微鏡觀察檢測對象的薄膜有無損傷。 相對能量密度,在圖表中表示損傷的出現(xiàn)率,從出現(xiàn)率曲線求出臨界(出現(xiàn)率為0%和0%以上的分界線)的能量密度。將這個數(shù)值定為激光損傷閾值。 照射回數(shù)和能量密度的照射位置關(guān)系
關(guān)于激光損傷閾值的注意點 激光損傷的出現(xiàn)率隨能量密度的變化
·激光損傷閾值隨所使用的激光波長,脈沖寬,和重復頻率的不同而不同。請確認所使用的激光和測試條件是否一致。 ·脈沖激光有單模式(TEM00)激光和多模式激光。激光損傷閾值使用TEM00激光進行測試。 多模式激光隨激光的模式不同,有時可能形成局部能量密度很高的部位(峰值)。對于產(chǎn)生峰值的多模式激光,即使射入低于激光損傷閾值的激光,有時也會損傷光學元件。 使用多模式激光時,如果光學元件頻繁損傷,有可能是多模式諧振器的光學調(diào)節(jié)產(chǎn)生了問題。這種情況時,請確認模式或者聯(lián)系激光生產(chǎn)商。 ·光學元件表面有灰塵或有油污時,即使有時是低能量密度下,光學元件也會受到損傷。使用高能量激光時,請務必清潔光學元件,在潔凈的狀態(tài)下使用。 ·如果不在同一測試條件下評價激光損傷閾值的數(shù)值,將不能進行正確的比較。由于每個生產(chǎn)商的測試條件都不同,僅憑產(chǎn)品目錄的激光損傷閾值的數(shù)值不能判定光學元件的優(yōu)劣。 西格瑪光機為了使客戶能在安全條件下使用產(chǎn)品,采用了嚴格的測試條件。如果能夠在低于激光損傷閾值的條件下使用這些產(chǎn)品,和用于普通能量條件時相比,發(fā)生變質(zhì)或歷時變化的狀況將不會更壞。 上海芬創(chuàng)信息科技有限公司2004年成立至今,作為專業(yè)的光機電產(chǎn)品和技術(shù)服務提供商,芬創(chuàng)科技長期致力于將國際上先進的光學元件及研究方法介紹引進到中國;專注為中國的光學電子/微電子/激光應用/生物/醫(yī)藥/物理、光學研究機構(gòu)/計量檢測機構(gòu)/機械加工用戶提供高品質(zhì)的光學元件和技術(shù)服務。 |