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濾光片的防護作用

作者:管理員發布時間:2022-04-26

摘要: 吸收型濾光膜是將一種含有吸收劑的對某一波段的激光具有飽和吸收作用的濾光膜。這種濾光片既薄又輕,光密度高,對可見光的透過率可以達到85%,具有最小彩色失真,對高強度激光具有明顯的吸收作用。

上世紀90年代美國陸軍環衛局設計并制造了防紅寶石激光的可飽和吸收濾光片,這種濾光片吸收率隨激光輻射曝光量和激光波長的變化呈非線性的變化。選用酞普染料以及塑料襯底研制而成,除在694nm處有很窄的吸收帶外,其余波段衰減很小。光密度為4.5。

2001年熊勝明等人用濺射法制備了一種反射型激光防護膜,其對可見光區透射率較高,對1.06μm和1.315μm的激光高反射。

2007年熊玉卿等將TiO2和SiO2作為膜料,選用 K9玻璃作為基底制備的激光防護膜,在500~900nm波段內平均透過率為95.2%,在1315波長極其附近處反射率超過99.3%。成功實現了對氧碘激光的防護,在不影響遙感儀器正常工作的條件下,可將遙感儀器的激光損傷或致盲閾值提高80倍。

2011年是石澎等人以多光譜ZnS材料為基底,選用Si和YbF3、ZnS和YbF3兩種高低折射率組合材料研制了對3~5μm波段內有高透射率,同時可對532nm和1064nm的激光進行有效防護的紅外激光防護膜。   

2013年鄒逢等人以K9為基底,運用ZnSe和BaF2膜料研制了紅外激光防護薄膜,其在1064nm處的反射率為98.4%,在3~5μm波段內的平均投射率為96.8%。并運用激光處理使薄膜的抗激光損傷閾值達到5.2J/cm-2。

2016年張蕾等人通過添加半波長保護層的方法,提高了利用離子束濺射制備的1063nm和532nm雙波長處的抗激光損傷閾值。                                          

用于激光防護的器件或裝置多種多樣,以下列舉了國內外幾種激光防護膜。

1、吸收型激光防護膜

吸收型濾光膜是將一種含有吸收劑的對某一波段的激光具有飽和吸收作用的濾光膜。這種濾光片既薄又輕,光密度高,對可見光的透過率可以達到85%,具有最小彩色失真,對高強度激光具有明顯的吸收作用。近年出現的一種含吸收劑的聚碳酸醋濾光膜,對激光的衰減能力即光密度大于4,可用于醫療外科C02激光器和千瓦級工業C02激光器,抗燒蝕能力強。

2、反射吸收型激光防護膜

反射吸收型濾光膜是一種采用雙面膜制成的濾光膜。一面鍍制減反膜而另一面鍍制十多層的濾光膜。反射吸收型濾光片對近紅外到1.4μm波段波段內的激光具有很強的衰減能力,光密度通常為2~3。不僅如此,即便膜面出現小孔也不影響激光膜的使用性能。另外,其具有良好的機械性能以及抗腐蝕能力。

3、反射型激光防護膜

鍍有反射型濾光膜的濾光片一般安裝在準直透鏡組合的激光防護裝置中,該激光防護裝置將平面干涉濾光片放入凹、凸透鏡之間,由于凸透鏡對入射光線的準直作用使得入射至平面干涉濾光片的光線接近正交,這一特性使得平面干涉濾光片可以抵御具有特定波長的激光,并對微光和日光具有良好的透過作用,從而具有良好的防護效果。

4、光化學開關激光防護膜

光化學開關型濾光膜是一種防護強度僅與激光強度有關的且具有可逆開關性能的反映時間為亞納秒的激光防護薄膜。其中光開關為強光蒸鍍的聚合物元件,一般對可見光波段到遠紅外波段的激光進行防護。其最初由美國Gumbs聯合公司利用無機半導體電極和新型導電聚合物界面組合技術研而成。

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