激光损伤阈值的计算和换算

　　1，对于高斯光束，损伤阈值需要是2倍的功率密度以上才是安全的;

　　2，激光损伤阈值同波长成正比，即波长越大，阈值越大，例如532nm的损伤阈值是1064nm损伤阈值的一半。

　　脉冲激光脉冲激光脉冲激光脉冲激光 对于us和ns级别的脉冲激光器，损伤阈值用能量和光斑面积的比值表示。

　　对于脉冲，损伤阈值同脉冲时间有关系，损伤阈值的计算公式如下： 1/2LDT()LDT()*()yyxx= 式中，x，y为脉冲时间，LDT为激光损伤阈值。

　　例如：如果一个光学元件对10ns的激光脉冲损伤阈值为2J/cm2，则对于1us的激光脉冲损伤阈值为2*(1000/10)1/2=20J/cm2。

　　在脉冲和连续(ms级)激光之间，考虑激光的损伤阈值时，既要考虑平均功率的损伤阈值，又要考虑脉冲能量的损伤阈值。对于连续激光，也要按照ms脉冲计算器脉冲损伤阈值，使其同时满足两种表达形式的损伤阈值。

　　此外，需要注意的是，激光是高斯光束时，损伤阈值也要提高一倍才安全。

　　激光损伤阈值的单位换算

　　激光损伤域值，连续激光和脉冲激光应是不同的，连续激光以W瓦特来计，是功率的单位;

　　脉冲激光以J焦耳来计，是功的单位，它与脉宽有关。

　　如我们将脉冲激光功换算成功率：10J/10ns=1000MW， 那么，脉冲激光相当的功率为1000MW

　　所以，如果一个反射镜的损伤阈值为 15J/cm2 @ 10ns, 那么相当于1000MW/cm2

　　下面是常用的膜层损伤阈值对比：

　　YAG Laser Mirror 15J/cm2 @ 10ns 1MW/cm2

　　YAG Laser Mirror 10J/cm2 @ 10ns 1MW/cm2

　　YAG Laser Lens 5J/cm2 @ 10ns 1MW/cm2

　　100W CO2 2mm Beam 33uj/cm2 @10ns 3333W/cm2

　　3KW CO2 25.4mm beam 6uj/cm2 @10ns 600W/cm2

　　假如处理好棱镜的表面以及规范的镀膜工艺，普通的单层或多层减反膜可以达到1~2J/cm^2以上。如果用离子束辅助的话，一般可以达到10J/cm^2以上，有报导高的可达40J/cm^2@1064nm。

　　涉及激光损伤阈值的参量较多，如采用的激光器，是连续的还是脉冲的，激光模式，如果是脉冲的还与脉宽，重复频率，还与波长等有关，对于镀膜工艺来说，与选用的膜料种类及纯度，沉积手段，基底温度，膜层应力大小，膜层内缺陷多少都有关，据LLNL有关人士说，采用离子束辅助后激光阈值并不增加，有时反而下降，我们也有类似结论，但具体的原因在进一步研究，从目前的报道来看，用sol-gel做的AR膜具有最高的损伤阈值。

　　脉冲激光损伤阅值~=功率X脉宽(500MW/cm^2X20ns=10J/cm^2).