国产一级一级理论片一区二区_久久综合图区亚洲综合图区_国产精品V欧美精品av日韩_日韩精品成人在线_亚洲欧美日韩动漫_国产精品一二三区在线观看公司_日韩成人无码一区二区三区

激光損傷閾值檢測的英文名稱是Laser-Induced Damage Threshold(LIDT)相貫通，損傷閾值是高等級光學(xué)器件的一個關(guān)鍵參數(shù)，常見的標(biāo)注方式是連續(xù)激光輻射下的損傷閾值單位W/cm²積極影響，以及脈沖激光輻射下的損傷閾值單位J/cm²自動化方案。

以激光損傷的簡單原因來看：

對于連續(xù)波激光輻射誘導(dǎo)的激光損傷，一般是激光誘導(dǎo)的熱累積在光學(xué)基片內(nèi)部越來越重要，或者在表面鍍膜線上線下，在光學(xué)鏡片間的膠結(jié)劑層等等，當(dāng)熱累積到一定程度且來不及傳導(dǎo)出去時會發(fā)生的損傷醒悟。

而脈沖激光輻射誘導(dǎo)的激光損傷數據顯示，相對而言就會復(fù)雜一些，對于納秒或更短的短脈沖激光也逐步提升，多數(shù)是由于高峰值功率脈沖激光的電離擊穿效應(yīng)記得牢；而毫秒以上的長脈沖和連續(xù)波激光類似，多數(shù)是基于熱累積效應(yīng)造成的損傷重要的作用，當(dāng)然還有很多情況是擊穿效應(yīng)和熱累積效應(yīng)混合造成的損傷更多可能性，而脈沖激光的脈寬，波長足夠的實力，能量重要性，重復(fù)頻率，橫模的模式都是影響到激光損傷的參數(shù)多種場景。

我司代理的法國Quantel公司（隸屬于Lumibird公司）很早以前就建立了激光損傷閾值檢測實驗室并承接商業(yè)化的激光損傷閾值測試服務(wù)多元化服務體系。當(dāng)然，客戶也可以利用我們提供的設(shè)備擴大公共數據，自己組建激光損傷閾值實驗平臺深度。

測試采樣方法上常見的有：

• 1-on-1測試：即每個測試點只受到一次激光照射，以確定損傷閾值核心技術體系。這是一種常用的激光損傷閾值測試方法開拓創新。

• S-on-1測試：S-on-1模式就是在單個位點上輻照多個脈沖，然后獲得損傷的統(tǒng)計性規(guī)律必然趨勢，

• R-on-1模式：則是對單點進(jìn)行漸進(jìn)式提升能量測試直至發(fā)生損傷主動性。

一般來說，往往需要進(jìn)行損傷閾值檢測的光學(xué)樣片其本身的價值已經(jīng)較高，也意味著其表面加工面形道路，透過率或反射率等等通常已經(jīng)做到了相當(dāng)高的水準(zhǔn)規模設備，那么我們用高功率或高能量的激光輻射樣片后，所造成的損傷將可能很難被肉眼或常規(guī)成像系統(tǒng)所觀測鑒別到指導。

那么用顯微鏡放大觀察呢競爭力？哪怕我們采用顯微鏡放大觀察被擊打后的點位，由于反差小進一步完善，一般也很難鑒別到損傷點集聚。此時一個重要的方法是提升觀測對比度。也就是說往往常規(guī)明場照明的顯微鏡無法完成激光損傷點鑒別調整推進，而采用DF暗場顯微鏡（Dark Field Microscope)乃至DIC微分干涉差顯微鏡(Differential Interference Contrast Microscope)則可以明顯的提升對比度狀況，將損傷點清晰有效的判別出來。以上顯微鏡均有通用型商品或組件可供集成機製。

還有一種有效的損傷點鑒別手段是利用低功率激光（一般選HeNe激光）照射被測點同期，即使被測點僅存在很小的損傷，此被測點對于上述探測激光的散射強度相對于未損傷點也會發(fā)生明顯的變化使命責任，當(dāng)我們設(shè)置好光路檢測這個明顯變化的散射信號則可以有效的鑒別損傷。

以上是商業(yè)公司標(biāo)準(zhǔn)的測試手段使用。以下還有一些拓展的測試方式：

光柵掃描測試：我們知道合規意識，為了達(dá)到較高的功率密度或能量密度，用于檢測損傷閾值的激光打到待測樣品的光束尺寸是較小的有效性，也就是一次激光擊打僅僅是對于一個微區(qū)進(jìn)行檢測創新內容，而對于高等級的光學(xué)器件，往往需要對樣片的整個區(qū)域進(jìn)行全面覆蓋測試廣泛關註，此時就可以采用往復(fù)掃描法善於監督，對每個位置均進(jìn)行擊打與采樣記錄，后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用和計算完成對于樣件上整個工作區(qū)域的全面評價就能壓製。

泵浦-探測技術(shù)：對于更高功率或能量的激光應(yīng)用更合理，激光可能對于樣片產(chǎn)生三維的損傷，也就是說損傷可能深入到樣片內(nèi)部很多更優美。此時泵浦探測法可以成為一個有效的檢測手段各方面，簡單來說就是一束高能激光用于擊打樣片產(chǎn)生損傷，而我們可以同時較小比例的引出另外一路激光優勢，將其倍頻到可見光（一般倍頻到綠光以匹配硅基成像相機高靈敏度的波段）做為探測光善謀新篇，此時這一束綠色的探測光就可以作為一個超高亮度照明光（比普通明場照明亮度高上萬乃至更多），照亮了縱向損傷區(qū)域便利性，便于顯微鏡加相機拍攝整個的縱向損傷區(qū)域的圖樣方法。 進(jìn)一步的，由于探測光也是脈沖光，且和泵浦光是同時產(chǎn)生的切實把製度，當(dāng)我們在探測光光路內(nèi)插入光學(xué)延遲線后保供，可以非常精密的控制探測光相對于泵浦光的時間延遲，也就是說我們還可以利用泵浦探測術(shù)精密的拍攝高能激光輻射后某一個特定時刻的損傷形態(tài)協同控製，當(dāng)我們多次重復(fù)以上不同延遲時間的泵浦探測實驗后振奮起來，則可以統(tǒng)計描繪出樣片縱向區(qū)域各個時刻的損傷變化趨勢圖樣。

接下來利用好，我們就用戶自行組建激光損傷閾值測試平臺可能遇到的一些問題做一些介紹：

用于誘導(dǎo)激光損傷的激光器如何選擇：

對于連續(xù)波激光而言深入各系統，相對容易選擇，只要在需要檢測的波段選擇足夠高功率的激光器即可系列，比如遠(yuǎn)紅外波段一般選二氧化碳CO2 激光作用，近紅外波段一般選光纖激光，可見光波段一般選固態(tài)激光慢體驗，功率上看需要著力增加，瓦量級到幾百瓦量級都算常見，特殊應(yīng)用的實驗室甚至可以采用千瓦級激光來自建系統(tǒng)科技實力。

圖1.激光光斑尺寸與漏采樣的關(guān)系

這里面需要提及的一點是處理，如預(yù)算允許，選擇激光功率較高一些一般不會錯在此基礎上。以上圖樣片為例助力各行，如果要做到同等的激光功率密度，功率低的激光往往作用到樣片上的光斑尺寸會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高功率的激光（如上圖的三個并列小光斑作用區(qū)域和三個并列大光斑作用區(qū)域）自主研發，如果紅色x點位都是樣片的缺陷點（也就是樣片上損傷閾值低的點位）確定性；很明顯高功率大光斑的激光擊打下，其漏采樣的危險性會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低功率小光斑的激光損耗。從經(jīng)驗上看講故事，有此局部存在低損傷閾值點問題的樣片，其損傷閾值由于漏采樣而產(chǎn)生的損傷閾值測量偏差可能高達(dá)數(shù)倍甚至10倍以上（也就是說低損傷閾值的點位如果出現(xiàn)漏采樣問題的話性能穩定，損傷閾值測試結(jié)果可能虛標(biāo)10倍或更多）全面革新。所以，為了盡量規(guī)避漏采樣問題研學體驗，建立激光損傷檢測實驗室時效率，選用預(yù)算允許范圍內(nèi)較高功率且原始光斑較大的激光可能更為有利。當(dāng)然近年來，為了徹*規(guī)避漏采樣問題講道理，多花時間采用光柵掃描法可以做到覆蓋全靶面，而此時高功率大光斑仍然有利技術先進，因其可以更短的時間完成mapping更多的合作機會。

這一知識點對于脈沖激光損傷閾值測試同樣有效。

下面，我們以法國Quantel(lumibird子公司）的納秒脈沖YAG激光器為例：看看對于客戶自建LIDT激光誘導(dǎo)損傷閾值檢測平臺在納秒脈沖激光器上如何選擇：

以法國Quantel的Qsmart系列中高能量納秒脈沖激光器來看服務好，其共有的特點是：

• 倍頻模塊快速拆裝切換新趨勢，無需調(diào)校光路

• 自動相位匹配

• 操作簡便，容易維護(hù)

從型號來看共謀發展，分成Qsmart中等能量系列和Qsmart HE高能量系列學習，簡單參數(shù)如下：

從選型上看，由于考量脈沖激光損傷閾值測試主要考慮的是激光能量密度聽得懂，我們先選取幾個典型型號列舉一下其各自的能量密度（注：由于所有光斑均為高斯光斑應用優勢，其能量密度計算法=（激光能量/光斑面積）*2，運算后

從采購預(yù)算上看全方位，最高型號Qsmart 2300與*低型號Qsmart 450價格相差數(shù)倍高效節能，而從能量密度上看相差不到一倍。如果初建實驗室大局，中等能量的Qsmart 850是較常用的激光,而Qsmart 450是*經(jīng)濟(jì)的一款實驗用機新創新即將到來。

而預(yù)算較充裕的話，可以考慮選擇Qsmart 1500或Qsmart 2300有序推進，突出的是述高能量和較大光斑共存的優(yōu)勢可更好的規(guī)避漏采樣設施。

另外，還要說明的是不是說現(xiàn)在計算的2-4 J/cm2 就是本設(shè)備能量密度的極限堅定不移，我們可以簡單的利用透鏡聚集組合運用，把能量密度再提升數(shù)倍，以適合更多的樣片測試指導。

采用S-on-1,R-on-1,光柵掃描測試法時，由于需要很多發(fā)激光脈沖參與充分，重復(fù)頻率較高的20Hz型號比較建議采用資料。

簡單來講，就是在預(yù)算范圍內(nèi)關註度，選擇能量較高橫向協同，重復(fù)頻率較高的激光比較適合。

激光功率能量計與激光光束品質(zhì)分析儀的選擇敢於挑戰。

我們知道不斷創新，脈沖激光器的激光能量隨時有微小變化的，而且其光斑形狀也可能在中長期有漸變提供了遵循。我們可以在光路內(nèi)增加一片不鍍膜的石英光楔參與水平，石英光楔起到的作用是透過大多數(shù)激光能量用于損傷測試，而光楔前表面會反射大約4%-5%的能量到后續(xù)激光能量計加光斑分析儀組合包服務效率。所謂組合包明確相關要求，就是我們可以后續(xù)再加一片光楔，分出剛才4%能量中的96%約等于原始激光3.84%的能量給激光能量探頭，則此能量探頭可即時監(jiān)測當(dāng)前激光能量值∩罨嫱?，F(xiàn)在最后還剩下4%*4%=0.16%的能量體系，我們正好把這些殘余能量輸送進(jìn)激光光束品質(zhì)分析儀，用于即時監(jiān)測當(dāng)前激光光束的品質(zhì)開展試點，所有激光能量一點都沒浪費攜手共進，物盡其用。

在此種架構(gòu)上推進一步，推薦以色列Ophir的激光功率能量計和美國Spiricon的激光光束品質(zhì)分析儀的搭配經過。

一方面原因是以色列Ophir強項在激光功率能量測試，美國Spiricon強項在激光光斑品質(zhì)分析儀實際需求，在各自領(lǐng)域均處于業(yè)界標(biāo)*解決方案。因其強大的公信度，商家在出具的測試報告中注明采用以上Ophir/Spiricon廠家的設(shè)備進(jìn)行測試善謀新篇，會很大的提升激光損傷閾值檢測LIDT的用戶信任度增產。

另一個原因是以色列Ophir全資收購美國Spiricon后，可將Ophir的激光功率能量測試數(shù)據(jù)無痕融入到Spiricon的BeamGage軟件中方法，當(dāng)我們采用前面描述的石英光楔1采樣4%-5%激光后行動力，再利用石英光楔2導(dǎo)引進(jìn)Ophir的功率計加Spiricon激光光束品質(zhì)分析儀組合。用戶可以在Spiricon的BeamGage激光光束品質(zhì)分析界面直接看到已經(jīng)歸一化計算好的當(dāng)前激光光斑的所有參數(shù)切實把製度，諸如激光光束直徑保供，激光能量，激光能量密度等等銘記囑托，等等引領。用戶如果采購BeamGage Professional專業(yè)版的話，還有望直接調(diào)用并融合BeamGage的輸出報告到自己編寫的激光損傷預(yù)置測試與報告APP內(nèi)示範，實現(xiàn)測試軟件與硬件的全融合應用前景。

實驗室自建激光誘導(dǎo)損傷閾值檢測平臺舉例：

首先分析一個自組LIDT激光誘導(dǎo)損傷閾值檢測系統(tǒng)

1) 激光器上，如前述根據(jù)預(yù)算選擇功率或能量較高的激光運行好，比如Qsmart 850或者Qsmart 2300

2) 接著進(jìn)入一個shutter激光快門再加偏振式可調(diào)衰減器首次，在這里可能有客戶有疑問既然Qsmart 系列Nd:YAG激光器本身就有控制器,通過控制閃光燈，Q開關(guān)等時序控制部署安排，同樣也可以控制何時輸出光脈沖以及輸出多大的能量搖籃，為什么還要增加一套偏振式連續(xù)可調(diào)諧激光衰減器以及外置的Shutter激光快門呢。簡單講推廣開來，對于所有激光器而言推動，在額定輸出狀態(tài)時其系統(tǒng)熱平衡是最佳保持狀態(tài)，此狀態(tài)下激光能量輸出*穩(wěn)定資源配置，光斑形態(tài)保持最佳且激光器的壽命最長開展研究，我們在后續(xù)光路上增加的偏振式連續(xù)可調(diào)諧激光衰減器以及外置的Shutter激光快門是用來實現(xiàn)調(diào)諧激光能量與激發(fā)時刻功能的同時姿勢，保持激光器額定工作輸出狀態(tài)。

3) 偏振控制器和聚焦鏡用于調(diào)整光斑

4) 后續(xù)一個光楔反射4%-5%的激光能量到激光參數(shù)監(jiān)控包里面（綠色框部分）首要任務，其余能量用于誘導(dǎo)損傷

5) 進(jìn)入激光參數(shù)監(jiān)控包（Ophir/Spiricon)包含激光功率能量計綠色化，激光光斑品質(zhì)分析儀和一個接示波器的快速光電管信息化，可以記錄每一發(fā)激光脈沖的能量新的力量，光斑大小安全鏈，指向穩(wěn)定性不容忽視，模式穩(wěn)定性研究與應用，脈沖寬度與脈寬穩(wěn)定性等等）

6) 樣品臺建議基于電移臺的架構(gòu)以及PCU電移臺定位掃描控制器

7) 配置DF暗場或DIC微分干涉差顯微鏡作為損傷檢測組件加上電腦形成一套自組LIDT激光誘導(dǎo)損傷閾值檢測系統(tǒng)

另外拓展應用，以同濟(jì)大學(xué)物理系精密光學(xué)工程研究所研發(fā)組建的一套激光誘導(dǎo)損傷閾值檢測平臺為例預下達，說明一下還可以如何拓展深化涉外，（圖片引用于《精密光學(xué)工程》第30卷第21期《脈沖激光損傷閾值測量技術(shù)及光學(xué)元件損傷性能》2022年11月）

這是一套相當(dāng)復(fù)雜的多功能系統(tǒng)建設項目，對于客戶來說最為突出，可以采用模塊化搭積木的方式逐步搭建系統(tǒng)，豐富功能相結合。以下我們稍作解析高效化。

首先是燈泵Nd:YAG laser A主激光器，初期可以只采購一臺0.5J到2J級別（例如Qsmart 450, QSmart 1500等型號）為產業發展，10-20Hz燈泵Nd:YAG激光器做為Nd:YAG laser A主光源範圍和領域，配齊二倍頻加三倍頻模塊，則可涵蓋1064nm,532nm,355nm測試波長高效利用，視要求再考慮是否繼續(xù)增加266nm四倍頻模塊特征更加明顯，213nm五倍頻模塊。 而另外一臺聯(lián)用的Nd:YAG laser B激光可放在相當(dāng)靠后的計劃再搭配講理論，加上美國SRS公司DG645 可做兩臺YAG激光器前后激光脈沖的時序控制的可能性。

繼續(xù)分析Nd:YAG laser A及后續(xù)光路，這就是一套典型的泵浦探測架構(gòu)服務為一體，Nd:YAG laser A紅色光路輸出的部分指的是1064nm基頻泵浦光問題，PBS偏振式激光分束器大致是一套基于偏振片的連續(xù)可調(diào)諧激光衰減器，好處是可以在0-100%連續(xù)調(diào)節(jié)激光能量要落實好，然后經(jīng)過波片與高反鏡導(dǎo)入光路中的分束器Splitter即是前文所提及的石英光楔緊密相關，導(dǎo)引少部分激光進(jìn)激光能量計和激光光束品質(zhì)分析儀組合隨時監(jiān)測當(dāng)前激光所有關(guān)鍵參數(shù)更默契了。

接著進(jìn)入一個激光快門shutter先進技術，保持激光器可以時刻維持額定工作輸出狀態(tài)。

綠色光路部分是1064nm激光經(jīng)過倍頻形成532nm綠光作為探測光不合理波動，之所以選用532nm波長是因為后續(xù)的CCD探測器其量子效率峰值大致在綠光波段宣講手段。532nm探測光繼續(xù)經(jīng)過一個偏振分束器，分成兩路正交的偏振光積極拓展新的領域，這兩路正交的偏振探測光是和左下方CCD1+microscope與CCD2+microscope聯(lián)用的配套設備，目的是架構(gòu)一套自組的DIC微分干涉差顯微鏡更優質，拍攝被測器件縱向損傷圖樣。

綠色光路里的兩套光學(xué)延遲線delay line 1與delay line 2可以用卓立漢光的精密電移臺組建推進高水平，用于調(diào)整泵浦光與探測光的時間延遲脫穎而出。

接下來我們看到紅色泵浦光與綠色探測光會合，此前需要相當(dāng)耐心的光路調(diào)節(jié)以保證兩束光完*交匯生產創效。在這里我們還看到一套2軸或3軸的電動位移臺結構，可以同樣考慮卓立漢光的電移臺，用于驅(qū)動樣片位置掃描優化上下，實現(xiàn)改變采樣點與前文所述光柵掃描功能能力建設。

再向左邊看就是前文提及的套自組的DIC微分干涉差顯微鏡，其中CCD2+microscop光路上我們還看到一個綠色的上下箭頭生產體系，指的是實現(xiàn)DIC微分干涉條件時需要的位置微調(diào)服務，可采用卓立漢光高精度手動或電動的位移臺。

而右下部分是并列的一套基于HeNe激光加CCD的激光散射法損傷鑒別模組能力和水平，氦氖激光器部分可以考慮采用美國Laser Pacific產(chǎn)品指導。

繼續(xù)說左上部分Nd:YAG laser B，實際上聯動，可以看成一套削減功能的Nd：YAG laser A,

而A激光與B激光做時序控制配合可以拓展多種應(yīng)用增持能力。

返回我前述我們提及的模塊化設(shè)計與搭建思路，實際上對于一個初建實驗平臺行業內卷，如果經(jīng)費預(yù)算不足的話追求卓越，大可以選用Qsmart 450-20Hz 作為Nd:YAG laser B，匹配一套Ophir 公司 Beam Splitter 分束器加VEGA與PE50BB-DIF-C激光功率能量計與美國Spiricon 的BGS-USB3-SP932U激光光束品質(zhì)分析儀做激光參數(shù)采集與監(jiān)測參與能力，后續(xù)匹配卓立漢光光學(xué)平臺合理需求，光具座，電移臺充分發揮，波片高質量，分束器等組建樣片加持與位置掃描子系統(tǒng)，美國laser Pacific HeNe激光器自組一套基于激光散射法的損傷鑒別組件選擇適用。以上即可自建一套經(jīng)費*節(jié)省的激光損傷閾值檢測系統(tǒng)管理，然后在此基礎(chǔ)上逐漸增加諸如DIC微分干涉差顯微鏡，泵浦探測檢測系統(tǒng)等多種功能演進(jìn)和拓展業務指導，實現(xiàn)有序良性的發(fā)展改進措施。

同樣從模塊化的思路，實際上還可以拓展到其他檢測術(shù)的聯(lián)用長足發展，我們接著舉個例子今年，比如說，如下圖結構不合理，一臺Qsmart 450 接真空腔室做PLD脈沖激光沉積應(yīng)用

我們知道動手能力，脈沖激光沉積PLD是利用高能量激光脈沖將靶材表面一小部分電離逐步改善，打出來的等離子體濺射到對面的基材上實現(xiàn)激光濺射鍍膜。好提升，現(xiàn)在請您設(shè)想大大提高，如果這個靶材就是我們的激光損傷閾值待測樣片呢？高能激光電離樣片表面研究成果，產(chǎn)生的等離子體會同時輻射光信號有很大提升空間，我們采用卓立漢光的LIBS激光誘導(dǎo)解離光譜儀測量這個光譜，如果光譜內(nèi)檢測到樣片基材或其上面增透膜或增反膜的相應(yīng)原子光譜峰首次；已知真空室高度清潔可能性更大，樣片表面在進(jìn)入真空室前也高度清潔，我們僅在激光脈沖擊打后才測到了樣片基材或者其表面鍍膜對應(yīng)的原子光譜峰增幅最大，不正好證明了此激光能量下共享應用，在樣片表面介質(zhì)膜或基材本身上實現(xiàn)了激光損傷，對應(yīng)的當(dāng)前激光能量值不就是此介質(zhì)膜或基材的激光損傷閾值么標準？此方式的好處是示範推廣，可以完*省卻DIC微分干涉差顯微鏡或者激光散射檢測組件。以上架構(gòu)就是所謂脈沖激光沉積PLD即將展開，激光誘導(dǎo)裂解光譜LIBS與激光損傷閾值檢測LIDT原位聯(lián)用系統(tǒng)大幅增加。

再進(jìn)一步說開來，如上圖真空室具備了傳承，激光誘導(dǎo)等離子體云也具備了等特點，在真空室腔體的另外一個出口還可以考慮增加一套質(zhì)譜檢測儀，同樣可以原位檢測激光誘導(dǎo)損傷后濺射出的碎片組分多種，比起激光誘導(dǎo)裂解光譜LIBS技術(shù)在的定量分析上尚未完*成熟而言將進一步，MS質(zhì)譜法可以完*的定量分析濺射碎片的組分構(gòu)成，也就是說質(zhì)譜聯(lián)用的激光損傷閾值檢測平臺LIDT不單單可以測到樣片的損傷閾值發展成就，還可以通過逐步提升能量的方法成就，逐級檢測何時表面多層介質(zhì)膜損傷，何時內(nèi)部基底材料損傷以及各自閾值下的材料損傷比例開展面對面。

綜上系統，本文簡單討論了激光損傷閾值檢測LIDT的實驗方法，以及對于科研客戶而言進一步提升，如何從零開始空間廣闊，自行組建并拓展LIDT與質(zhì)譜，激光誘導(dǎo)裂解光譜不折不扣，泵浦探測系統(tǒng)聯(lián)用的可能性以及相關(guān)設(shè)備架構(gòu)簡述支撐能力。

北京卓立漢光儀器公司及其子公司先鋒科技公司非常歡迎各位老師提出您的設(shè)想與要求資源優勢，我們共同討論如何經(jīng)濟(jì)而高效的實現(xiàn)您的實驗設(shè)想高效利用。