激光打標機的高功率激光器性能參數設計
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文章類型:原創
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發表時間：2018-03-05 14:44:00
激光材料和系統元件的光致損傷通常是激光打標機高功率激光器的性能參數設計的重要依據,因此,了解引起光學元件的輻射損傷機理并掌握有關激光材料的損傷閾值,對設計激光系統及激光技術的應用來說是非常重要的。
本文簡要介紹光學元件和激光材料損傷的基本機理及損傷閾值,需要深入了解請閱讀有關參考文獻光學材料表面破壞基本原理光學元件的破壞通常分為兩個部分,即表面破壞和體破壞,一般情況下表面破壞閥值要比體破壞閾值低。原因是光學材料表面容易受到灰塵油類及有機物質的污染,形成吸熱的中心。再加之光學材料表面加工時的微小缺陷(如不光滑,形成條紋和凹痕等)使其表面受的分子間力減小,容易造成破壞等。另外,造成光學材料表面破壞還有一個外部的原因,就是照射在光學材料表面的激光束的空間分布不均勻,不均勻性引起了表面局部場強很強,由此形成了光學材料表面破壞的實質及其基本原理可以歸納為光學元件表面的局部破壞。
本文簡要介紹光學元件和激光材料損傷的基本機理及損傷閾值,需要深入了解請閱讀有關參考文獻光學材料表面破壞基本原理光學元件的破壞通常分為兩個部分,即表面破壞和體破壞,一般情況下表面破壞閥值要比體破壞閾值低。原因是光學材料表面容易受到灰塵油類及有機物質的污染,形成吸熱的中心。再加之光學材料表面加工時的微小缺陷(如不光滑,形成條紋和凹痕等)使其表面受的分子間力減小,容易造成破壞等。另外,造成光學材料表面破壞還有一個外部的原因,就是照射在光學材料表面的激光束的空間分布不均勻,不均勻性引起了表面局部場強很強,由此形成了光學材料表面破壞的實質及其基本原理可以歸納為光學元件表面的局部破壞。
其表面原子和分子在激光照射下融化、蒸發、升華,原子間價鍵斷裂,表面等離子體發生一系列過程,包括熱過程和電磁力過程。這種過程的詳細機理在這里不做介紹,需要深入了解請閱讀有關參考文獻。但在一般情況下利用脈沖時間間隔長的激光脈沖照射表面,其結果是熱過程占優勢,而用脈沖時間間隔短的激脈沖照射表面時也存在短脈沖激光的成分,而用短脈沖激光照射表面時也存在長脈沖激光的成分,在一定情況下,也存在熱過程。根據有關文獻報道9),在短脈沖情況下,用高功率激光照射光學材料表面(主要考慮電磁力的作用)時,在兩種介質的邊界處,分成反射和折射成分的光。這時光子動量發生改變,激光束照射在光學材料樣品表面的激光壓力PL由動量守恒定律決定。
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