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激光损伤阈值计算

2023-07-11 来源:V品旅游网


激光损伤阈值计算

摘自Newport《光子学资源》

连续激光

对于连续激光,损伤阈值由功率和光斑面积的比值表示。

需要注意两点:1,对于高斯光束,损伤阈值需要是2倍的功率密度以上才是安全的;2,激光损伤阈值同波长成正比,即波长越大,阈值越大,例如532nm的损伤阈值是1064nm损伤阈值的一半。

脉冲激光

对于us和ns级别的脉冲激光器,损伤阈值用能量和光斑面积的比值表示。

对于脉冲,损伤阈值同脉冲时间有关系,损伤阈值的计算公式如下:

y1/2LDT(y)LDT(x)*()x

式中,x,y为脉冲时间,LDT为激光损伤阈值。例如:如果一个光学元件对10ns的激光脉冲损伤阈值为2J/cm2,则对于1us的激光脉冲损伤阈值为2*(1000/10)

1/2=20J/cm2。

在脉冲和连续(ms级)激光之间,考虑激光的损伤阈值时,既要考虑平均功率的损伤阈值,又要考虑脉冲能量的损伤阈值。对于连续激光,也要按照ms脉冲计算器脉冲损伤阈值,使其同时满足两种表达形式的损伤阈值。

此外,需要注意的是,激光是高斯光束时,损伤阈值也要提高一倍才安全。

超快激光

对于ps和fs领域的超快脉冲激光,峰值功率可以很高,对应的损伤阈值也较高(TW/cm2级别)。

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