Како заштитити ласерску оптику од опасности од УВ оштећења?

Ласерска оптика је важна компонента многих врста ласера, укључујући комерцијалне, индустријске, медицинске и научне ласере. Међутим, УВ ласерска оптика често има ограничен радни век због два главна разлога: контаминације изазване ласером (ЛИЦ) и УВ замора. ЛИЦ је узрокован таложењем нежељеног материјала на површини оптике, док је УВ замор узрокован нагомиланим материјалом. Излагање УВ светлу може да оштети оптику. Временом, ова два процеса оштећења смањују перформансе оптике.

 

 

Шта је контаминација изазвана ласером (ЛИЦ)
Оптичке компоненте могу постати контаминиране када УВ ласери ступе у интеракцију са честицама, воденом паром, органском материјом и другим загађивачима у систему. Ови загађивачи могу доћи из амбијенталног ваздуха, оптомеханичке опреме и других материјала у систему. Иако су методе ублажавања, као што је вентилација сувим азотом, корисне, оне и даље могу довести до ЛИЦ. Свако накупљање честица блокира пут светлости, смањује функционалност компоненти и може смањити праг ласерског оштећења оптике.

 

Због ниске топлотне проводљивости, кондензација се често јавља на оптичким површинама. Ови кондензовани молекули воде могу да ступе у интеракцију са ласерским и површинским материјалом, покрећући ЛИЦ. Поред тога, гасовите емисије и други молекуларни загађивачи у ваздуху често доводе до стварања наслага на бази угљеника на оптичким површинама. Раст ЛИЦ у облику дрвета може се посматрати на слици 1.

 

Шта је УВ замор?
Поред еколошки индукованог ЛИЦ-а, материјали који се користе у премазима и подлогама су подложни деградацији током времена због процеса оптичког замора, чак и ако је интензитет извора светлости испод прага оштећења изазваног ласером (ЛИДТ).

 

Концепт УВ замора може се упоредити са увезивањем књиге. Чак и лагана употреба може изазвати хабање. Експерименти са УВ замором које је спровела Едмунд Оптицс показали су да под одређеним условима, као што је вакуум, излагање УВ ласеру може изазвати ефекте УВ замора. Разлика између ЛИЦ и УВ замора је у томе што је ЛИЦ кумулативни процес, док је умор оштећење светлости. материјала, узрокујући промену боје или друге суштинске промене које чак могу довести до уклањања материјала.

 

Два феномена који одређују услове и механизме за значајну деградацију оптичких перформанси су испод прага оштећења једним импулсом у кратком пулсном ласерском опсегу.

 

Први механизам се заснива на промени индекса преламања, стварајући ефекат сочива који повећава локални интензитет светлости на оптичком елементу.

 

Други механизам укључује формирање фотоиндукованих дефеката кроз формирање самозаробљених екситона, што доводи до акумулације апсорпционих центара и губитка оптичке ефикасности.

 

 

И ЛИЦ и оптички замор се могу јавити, иако у мањој мери, у ласерима на видљивим и инфрацрвеним таласним дужинама. Међутим, висока енергија УВ фотона чини ове ефекте чешћима у системима који емитују у овом спектралном опсегу.

 

 

 

Како заштитити ласерску оптику од опасности од УВ оштећења?
Један од начина заштите ласерске оптике од УВ оштећења је употреба заштитних премаза. Ови премази су дизајнирани да блокирају продор УВ зрачења и штите од његовог штетног дејства. Неки од најпопуларнијих премаза укључују антирефлексне премазе (који смањују количину УВ зрачења које доспева до сочива) и анти-УВ премазе (који потпуно блокирају УВ зрачење).

 

Други начин да заштитите ласерску оптику од УВ оштећења је правилно складиштење. Када се не користе, сочива треба држати у тамном окружењу далеко од УВ зрачења. Поред тога, сочива треба чувати на чистом, сувом месту без било каквих остатака или влаге који би могли да изазову оштећења током времена.

 

Редовно чишћење је такође важно да би ваша ласерска оптика била у добром стању и заштитила је од УВ оштећења. Правилно чишћење подразумева коришћење меке крпе или четке за уклањање прљавштине или остатака са сочива, а затим га нежно исперите благим раствором за чишћење. Важно је избегавати излагање сочива јаким хемикалијама или растварачима који могу да изазову непоправљиву штету.

 

 

Укратко, заштита ласерске оптике од УВ оштећења је кључна за одржавање њихових перформанси и продужење радног века. Коришћењем заштитних премаза, правилним складиштењем и редовним чишћењем, ласерска оптика може остати у врхунском стању годинама које долазе.

​