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晶體材料的弱吸收測(cè)試

一、為什么要測(cè)弱吸收?

光學(xué)材料或者光學(xué)薄膜的吸收會(huì)直接影響到光學(xué)系統(tǒng)的性能。

材料存在熱透鏡效應(yīng)。如材料的弱吸收引起焦距變化示意圖所示,當(dāng)用強(qiáng)的激光照射某一透鏡時(shí),該介質(zhì)可將吸收的能量周期性地轉(zhuǎn)變成熱能,使材料本身及周?chē)橘|(zhì)的溫度升高,從而引起其折射率的變化,使得透鏡的焦距發(fā)生改變,形成熱透鏡效應(yīng),引起波形變化、退偏等現(xiàn)象產(chǎn)生,進(jìn)而使得激光系統(tǒng)不穩(wěn)定。

材料的弱吸收引起焦距變化示意圖
材料的弱吸收引起焦距變化示意圖

二、弱吸收低的晶體有什么優(yōu)勢(shì)?

一般測(cè)試1064/532nm處的弱吸收數(shù)值。

  • 弱吸收低的材料,熱效應(yīng)會(huì)顯著下降
  • 熱效應(yīng)小的晶體在熱管理上可以擁有更多的設(shè)計(jì)空間
  • 熱效應(yīng)少的晶體熱透鏡效應(yīng)更低,對(duì)輸出光的影響更小
  • 弱吸收小的晶體出光效率更高

三、弱吸收測(cè)量的主要方法有哪些?

為了改善光學(xué)材料或光學(xué)薄膜的質(zhì)量,需要精確測(cè)量其微弱吸收。吸收系數(shù)的測(cè)量傳統(tǒng)意義上一般采用分光光度計(jì)進(jìn)行研究,但是其測(cè)量精度只到0.1%,而要測(cè)得ppm量級(jí)的吸收系數(shù)的主要測(cè)量技術(shù)有:光熱偏轉(zhuǎn)法、表面熱透鏡法、光熱輻射技術(shù)、激光量熱技術(shù)及光聲光譜技術(shù)等等。

測(cè)量方法詳細(xì)信息請(qǐng)見(jiàn)《光學(xué)鍍膜指標(biāo)——吸收損耗》。

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