激光损伤阈值介绍

在光学实验和应用中，当选择光学元件时，一个很重要的因素是光学元件是否可以承受光辐射带来的影响，这一点在高功率激光应用中尤为重要，光辐射对光学元件的损伤主要有三种形式：一是光吸收导致的热效应；二是短脉冲激光辐射下造成的介质击穿；三是超短脉冲激光下，因极高的峰值功率而直接导致的物质化学键破坏。衡量一个光学元件承受光辐射能力的参数是激光损伤阈值。

激光损伤阈值是表征被激光辐照的介质抗激光损伤能力的重要参量。激光能量的高度集中会引起介质内部或表面的局部变形甚至完全被损坏。介质在单位面积上所能承受的最大激光功率，称为该介质的激光损伤阈值。

影响因素：

1、与介质本身性能密切相关，包括介质的成分、光学均匀性、光学吸收性、热学性质等；

2、与辐照的激光性质有关，包括激光频率、激光脉宽、激光光束束斑等；

3、与光学元件的加工工艺过程有关，如光学元件上留下的加工痕迹、镀膜方法、膜材料的纯度等甚至实验操作空间的清洁程度也会影响介质的损伤。

单位换算：

激光损伤阈值，连续激光和脉冲激光应是不同的，连续激光以W瓦特来计，是功率的单位；脉冲激光以J焦耳来计，是功的单位，它与脉宽有关。如我们将脉冲激光功换算成功率：10J/10ns=1000MW，那么，脉冲激光相当的功率为1000MW。所以，如果一个反射镜的损伤阈值为15J/cm2@10ns，那么相当于1000MW/cm2。