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晶體材料的弱吸收測試

一、為什么要測弱吸收?

光學材料或者光學薄膜的吸收會直接影響到光學系統(tǒng)的性能。

材料存在熱透鏡效應。如材料的弱吸收引起焦距變化示意圖所示,當用強的激光照射某一透鏡時,該介質(zhì)可將吸收的能量周期性地轉(zhuǎn)變成熱能,使材料本身及周圍介質(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,引起波形變化、退偏等現(xiàn)象產(chǎn)生,進而使得激光系統(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?

一般測試1064/532nm處的弱吸收數(shù)值。

  • 弱吸收低的材料,熱效應會顯著下降
  • 熱效應小的晶體在熱管理上可以擁有更多的設計空間
  • 熱效應少的晶體熱透鏡效應更低,對輸出光的影響更小
  • 弱吸收小的晶體出光效率更高

三、弱吸收測量的主要方法有哪些?

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

測量方法詳細信息請見《光學鍍膜指標——吸收損耗》。

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