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激光损伤阈值测量

随着激光技术的发展，激光光源在各个行业得到了广泛应用。为了让激光能够更好的服务于各种需求，就需要对激光光斑进行扩束、整形、聚焦、转折等，所以就需要各式各样的光学器件，而随着功率的增加和波长的拓展，对光学器件材料及镀膜提出了更高的要求，通常需要表征光学器件的损伤阈值，以便确定合适的工作条件；

激光诱导损伤阈值 (LIDT) 在 ISO 21254 中定义为，“光学器件推测的损伤概率为零的激光辐射量"。LIDT 旨在激光器在损伤发生前能够承受的激光能量密度（脉冲激光器，通常以 J/cm2 为单位）或激光强度（连续波激光器，通常以 W/cm2 为单位）。

不同激光器类型，损伤的机理并不一致；对于连续激光器，通常是热积累导致的损伤；而对于脉冲激光器，则存在多重的损伤机制，而且不同脉宽的激光器，占主导的损伤机制并不相同；

图1、不同脉宽激光器占主导地位的损伤机制

目前国标的方法是采用微分干涉显微镜的方式进行测量，测量周期长，而且主要靠图像对比度来分辨，没办法定量，主观性较强；我们推出的采用波前传感器的方式来实时测量材料的表面反射前或者透射波前，从而实时直观的了解激光工作过程引起的材料折射率的变化，可以更准确的预警光学器件的损失累计；

图2、反射式损伤阈值测试在线测试装置图

图3、三种不同技术结果对比

图4、透射式激光损伤阈值测试

图4、三种不同技术结果对比

从以上实验可以看到，采用波前技术方法，可以更快更准确的预警激光的损伤阈值，特别是对激光波长有强烈吸收材料，通常内部材料已经损伤了，表面仍然看不出来，但是通过透射波前就可以直观预警，给出准确的使用条件；

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