激光打标机的高功率激光器性能参数设计

文章出处: 文章类型:原创人气：发表时间：2018-03-05 14:44:00

激光材料和系统元件的光致损伤通常是激光打标机高功率激光器的性能参数设计的重要依据,因此,了解引起光学元件的辐射损伤机理并掌握有关激光材料的损伤阈值,对设计激光系统及激光技术的应用来说是非常重要的。

本文简要介绍光学元件和激光材料损伤的基本机理及损伤阈值,需要深入了解请阅读有关参考文献光学材料表面破坏基本原理光学元件的破坏通常分为两个部分,即表面破坏和体破坏,一般情况下表面破坏阀值要比体破坏阈值低。原因是光学材料表面容易受到灰尘油类及有机物质的污染,形成吸热的中心。再加之光学材料表面加工时的微小缺陷(如不光滑,形成条纹和凹痕等)使其表面受的分子间力减小,容易造成破坏等。另外,造成光学材料表面破坏还有一个外部的原因,就是照射在光学材料表面的激光束的空间分布不均匀,不均匀性引起了表面局部场强很强,由此形成了光学材料表面破坏的实质及其基本原理可以归纳为光学元件表面的局部破坏。

其表面原子和分子在激光照射下融化、蒸发、升华,原子间价键断裂,表面等离子体发生一系列过程,包括热过程和电磁力过程。这种过程的详细机理在这里不做介绍,需要深入了解请阅读有关参考文献。但在一般情况下利用脉冲时间间隔长的激光脉冲照射表面,其结果是热过程占优势,而用脉冲时间间隔短的激脉冲照射表面时也存在短脉冲激光的成分,而用短脉冲激光照射表面时也存在长脉冲激光的成分,在一定情况下,也存在热过程。根据有关文献报道9),在短脉冲情况下,用高功率激光照射光学材料表面(主要考虑电磁力的作用)时,在两种介质的边界处,分成反射和折射成分的光。这时光子动量发生改变,激光束照射在光学材料样品表面的激光压力PL由动量守恒定律决定。

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