性能足夠強(qiáng)的激光照射光學(xué)元件會(huì)導(dǎo)致不可逆的變化，其造成的影響從薄膜上的斑痕到基底的燒蝕擊穿以及固有屬性變化都有可能存在。下圖展現(xiàn)出光功率計(jì)有源面經(jīng)過小直徑高功率激光器照射后產(chǎn)生的損傷情況，雖然表面看起來只是很小***塊黑斑，但經(jīng)過對(duì)應(yīng)廠***的檢測(cè)，其整體測(cè)量都已經(jīng)不準(zhǔn)確。

圖1：光功率計(jì)有源面經(jīng)過高功率密度激光照射后產(chǎn)生的損傷實(shí)例

激光誘導(dǎo)損傷會(huì)***性的破壞光電元件，使得設(shè)備產(chǎn)生必須返廠才能進(jìn)行維修的故障，這些售后維修的成本不比買個(gè)新的設(shè)備便宜多少，同時(shí)維修周期往往以月計(jì)。因此為了安全、經(jīng)濟(jì)、高效的進(jìn)行試驗(yàn)，激光誘導(dǎo)損傷閾值（Laser-Induced Damage Threshold，LIDT）成為了在光束測(cè)量實(shí)驗(yàn)中必不可少的選型指標(biāo)之***。

|什么是激光誘導(dǎo)損傷閾值

激光誘導(dǎo)損傷閾值在 ISO 21254 中定義為：光學(xué)器件推測(cè)的損傷概率為零的***高激光輻射量，這反應(yīng)出了被測(cè)設(shè)備損傷發(fā)生前能夠承受的***大激光能量密度（Max Average Power Density，脈沖激光器，通常以 J/為單位）或***大激光強(qiáng)度（Max Pulse Energy，連續(xù)波激光器，通常以 W/為單位）。實(shí)際測(cè)量的LIDT數(shù)據(jù)只能作為同批次產(chǎn)品的參考，不能認(rèn)為低于此值絕對(duì)不會(huì)發(fā)生光學(xué)器件損傷

|光束分布對(duì)應(yīng)損傷閾值的影響

高功率應(yīng)用領(lǐng)域常見的強(qiáng)度分布主要包括高斯和平頂光強(qiáng)度分布。平頂光在光束橫截面上的光強(qiáng)分布是相對(duì)均勻的（因此也會(huì)被稱為均勻光束），而高斯光是橫向電場(chǎng)以及輻照度分布近似滿足高斯函數(shù)的光束，其強(qiáng)度分布類似高斯函數(shù)。高斯光束（TEM00模、）的***大能量密度約為具有相同光功率的平頂光束的兩倍，如圖2所示。

圖2：在相同的光功率下，高斯光束的峰值強(qiáng)度是平頂光束的兩倍（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

因此當(dāng)激光光束為高斯光束或者接近高斯光束時(shí)，建議將計(jì)算所得的功率/能量密度乘以二，作為選型時(shí)損傷閾值的參考值。

|脈沖寬度對(duì)于損傷閾值的影響

與光束分布的不同帶來?yè)p傷閾值的不同***樣，不同的脈寬所造成的損傷效應(yīng)會(huì)改變損傷閾值的參考值。連續(xù)激光（CW）的損傷原理主要是對(duì)于照射表面的熱效應(yīng)所造成的融化或者鍍膜的損壞，或者由于膠合劑的吸收或散射，膠結(jié)光學(xué)元件（如消色差）的連續(xù)波損傷閾值往往較低。脈寬大于百μs的脈沖光可以當(dāng)做連續(xù)激光看待，脈寬大于百ns的脈沖光具有與CW類似效應(yīng)。同時(shí)高脈沖重復(fù)頻率（PRF）的脈沖激光考慮到可能由于元件熱吸收量與擴(kuò)散速度等因素，應(yīng)當(dāng)將平均功率與峰值功率與同等的連續(xù)激光功率進(jìn)行比較，以防止由于熱效應(yīng)損傷器件。

脈寬在百ns到百μs之間時(shí)，可能由于吸收與介電擊穿的共同影響，因此需要對(duì)其進(jìn)行綜合考慮。小于ns***別的脈寬通常具有比較復(fù)雜的混合機(jī)制造成損傷，例如多光子吸收、多光子電離、雪崩電離以及載子-聲子散射等。在這***范圍內(nèi)的激光不建議進(jìn)行損傷閾值的脈寬縮放（在下***章節(jié)中會(huì)提到），因?yàn)槲覀儾恢勒紦?jù)主導(dǎo)的損傷機(jī)制是哪***種。

(文章來源于儀器網(wǎng))