走進(jin)光(guang)束(shu)測量-損(sun)傷閾值(zhi)（壹(yi)）

性能足(zu)夠強的激(ji)光(guang)照(zhao)射光(guang)學元(yuan)件會(hui)導(dao)致(zhi)不可逆(ni)的變(bian)化，其(qi)造成(cheng)的影(ying)響(xiang)從薄(bo)膜上的斑(ban)痕到(dao)基底(di)的燒(shao)蝕擊穿(chuan)以(yi)及固(gu)有屬性變(bian)化都(dou)有(you)可能存(cun)在(zai)。下(xia)圖(tu)展(zhan)現(xian)出(chu)光(guang)功(gong)率(lv)計(ji)有源面(mian)經(jing)過(guo)小直徑(jing)高功率(lv)激(ji)光(guang)器(qi)照射後(hou)產生(sheng)的損(sun)傷情(qing)況，雖(sui)然(ran)表面看(kan)起來(lai)只(zhi)是(shi)很小(xiao)壹塊黑斑，但經(jing)過(guo)對應廠家的檢(jian)測(ce)，其(qi)整(zheng)體(ti)測量(liang)都(dou)已(yi)經(jing)不準(zhun)確(que)。

激(ji)光(guang)誘導(dao)損(sun)傷會泳(yong)*久(jiu)性的破(po)壞光(guang)電元(yuan)件，使(shi)得(de)設備(bei)產生(sheng)必(bi)須(xu)返(fan)廠(chang)才(cai)能進(jin)行維修(xiu)的故(gu)障(zhang)，這(zhe)些售後維(wei)修(xiu)的成(cheng)本(ben)不(bu)比(bi)買(mai)個(ge)新的設備(bei)便宜多少，同(tong)時維(wei)修(xiu)周期(qi)往(wang)往以(yi)月(yue)計(ji)。因此為了(le)安(an)全(quan)、經(jing)濟、高效的進(jin)行(xing)試驗，激(ji)光(guang)誘導(dao)損(sun)傷閾值(zhi)（Laser-Induced Damage Threshold，LIDT）成(cheng)為了(le)在(zai)光(guang)束(shu)測量實(shi)驗中不(bu)可少的選(xuan)型指(zhi)標(biao)之(zhi)壹(yi)。

|什麽(me)是(shi)激(ji)光(guang)誘導(dao)損(sun)傷閾值(zhi)

激(ji)光(guang)誘導(dao)損(sun)傷閾值(zhi)在(zai) ISO 21254 中定(ding)義(yi)為：光(guang)學器件(jian)推(tui)測的損(sun)傷概(gai)率(lv)為零的最(zui)高激(ji)光(guang)輻(fu)射量(liang)，這(zhe)反(fan)應出(chu)了(le)被(bei)測設備(bei)損(sun)傷發生(sheng)前(qian)能夠承(cheng)受(shou)的最(zui)大(da)激(ji)光(guang)能量(liang)密度(du)（Max Average Power Density，脈(mai)沖(chong)激(ji)光(guang)器(qi)，通常以(yi) J/平(ping)方厘米(mi)為單(dan)位(wei)）或最(zui)大(da)激(ji)光(guang)強(qiang)度(du)（Max Pulse Energy，連續(xu)波(bo)激(ji)光(guang)器(qi)，通常以(yi) W/平(ping)方厘米(mi) 為單(dan)位(wei)）。實際(ji)測量(liang)的LIDT數據只(zhi)能作(zuo)為同(tong)批(pi)次產品(pin)的參(can)考(kao)，不(bu)能認(ren)為低於(yu)此(ci)值絕對不(bu)會發生(sheng)光(guang)學器件(jian)損(sun)傷

|光(guang)束(shu)分布(bu)對應(ying)損(sun)傷閾值(zhi)的影(ying)響(xiang)

圖(tu)2：在(zai)相同(tong)的光(guang)功(gong)率(lv)下(xia)，高斯光(guang)束(shu)的峰(feng)值(zhi)強度(du)是(shi)平(ping)頂光(guang)束(shu)的兩(liang)倍(bei)（圖源(yuan)：網絡）

因(yin)此(ci)當激(ji)光(guang)光(guang)束(shu)為高斯光(guang)束(shu)或者(zhe)接(jie)近(jin)高斯光(guang)束(shu)時，建(jian)議(yi)將(jiang)計(ji)算(suan)所(suo)得(de)的功(gong)率(lv)/能量(liang)密度(du)乘(cheng)以(yi)二(er)，作(zuo)為選(xuan)型時損(sun)傷閾值(zhi)的參(can)考(kao)值(zhi)。

|脈沖(chong)寬度(du)對(dui)於損(sun)傷閾值(zhi)的影(ying)響(xiang)

與(yu)光(guang)束(shu)分布(bu)的不(bu)同(tong)帶來(lai)損(sun)傷閾值(zhi)的不(bu)同(tong)壹樣(yang)，不同(tong)的脈(mai)寬所(suo)造成(cheng)的損(sun)傷效應(ying)會(hui)改變(bian)損(sun)傷閾值(zhi)的參(can)考(kao)值(zhi)。連(lian)續(xu)激(ji)光(guang)（CW）的損(sun)傷原理(li)主(zhu)要(yao)是(shi)對於(yu)照射表面的熱效應(ying)所(suo)造成(cheng)的融化(hua)或者(zhe)鍍(du)膜的損(sun)壞，或者(zhe)由(you)於(yu)膠(jiao)合劑(ji)的吸收或散(san)射，膠(jiao)結(jie)光(guang)學元(yuan)件（如(ru)消色(se)差）的連(lian)續(xu)波(bo)損(sun)傷閾值(zhi)往(wang)往較(jiao)低。脈(mai)寬大(da)於百µs的脈(mai)沖(chong)光(guang)可(ke)以當做(zuo)連續(xu)激(ji)光(guang)看(kan)待，脈寬大(da)於百ns的脈(mai)沖(chong)光(guang)具有與CW類(lei)似(si)效應(ying)。同(tong)時高脈沖(chong)重(zhong)復(fu)頻(pin)率(lv)（PRF）的脈(mai)沖(chong)激(ji)光(guang)考(kao)慮(lv)到(dao)可(ke)能由(you)於(yu)元(yuan)件熱吸收量與(yu)擴散(san)速度(du)等(deng)因素(su)，應(ying)當(dang)將(jiang)平(ping)均(jun)功(gong)率(lv)與峰(feng)值功率(lv)與同(tong)等的連(lian)續(xu)激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)進行(xing)比較(jiao)，以防(fang)止由(you)於(yu)熱效應(ying)損(sun)傷器件(jian)。

脈(mai)寬在(zai)百ns到(dao)百µs之間(jian)時，可(ke)能由(you)於(yu)吸收與介(jie)電擊穿(chuan)的共(gong)同(tong)影響，因此需(xu)要(yao)對其(qi)進行(xing)綜(zong)合考慮(lv)。小(xiao)於(yu)ns級(ji)別(bie)的脈(mai)寬通常(chang)具有比較(jiao)復雜的混(hun)合機(ji)制造成(cheng)損(sun)傷，例(li)如(ru)多光(guang)子(zi)吸收、多光(guang)子(zi)電離、雪崩(beng)電離以及載子-聲(sheng)子散(san)射等(deng)。在(zai)這(zhe)壹範(fan)圍內(nei)的激(ji)光(guang)不(bu)建議進(jin)行損(sun)傷閾值(zhi)的脈(mai)寬縮放（在(zai)下(xia)壹(yi)章(zhang)節(jie)中會提(ti)到(dao)），因為我(wo)們(men)不知道(dao)占據主(zhu)導(dao)的損(sun)傷機(ji)制是(shi)哪壹(yi)種。