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濾光片的防護(hù)作用
作者:管理員發(fā)布時(shí)間:2022-04-26
上世紀(jì)90年代美國(guó)陸軍環(huán)衛(wèi)局設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(hù)膜,其對(duì)可見(jiàn)光區(qū)透射率較高,對(duì)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(hù)膜,在500~900nm波段內(nèi)平均透過(guò)率為95.2%,在1315波長(zhǎng)極其附近處反射率超過(guò)99.3%。成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)氧碘激光的防護(hù),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(duì)3~5μm波段內(nèi)有高透射率,同時(shí)可對(duì)532nm和1064nm的激光進(jìn)行有效防護(hù)的紅外激光防護(hù)膜。
2013年鄒逢等人以K9為基底,運(yùn)用ZnSe和BaF2膜料研制了紅外激光防護(hù)薄膜,其在1064nm處的反射率為98.4%,在3~5μm波段內(nèi)的平均投射率為96.8%。并運(yùn)用激光處理使薄膜的抗激光損傷閾值達(dá)到5.2J/cm-2。
2016年張蕾等人通過(guò)添加半波長(zhǎng)保護(hù)層的方法,提高了利用離子束濺射制備的1063nm和532nm雙波長(zhǎng)處的抗激光損傷閾值。
用于激光防護(hù)的器件或裝置多種多樣,以下列舉了國(guó)內(nèi)外幾種激光防護(hù)膜。
1、吸收型激光防護(hù)膜
吸收型濾光膜是將一種含有吸收劑的對(duì)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(duì)可見(jiàn)光的透過(guò)率可以達(dá)到85%,具有最小彩色失真,對(duì)高強(qiáng)度激光具有明顯的吸收作用。近年出現(xiàn)的一種含吸收劑的聚碳酸醋濾光膜,對(duì)激光的衰減能力即光密度大于4,可用于醫(yī)療外科C02激光器和千瓦級(jí)工業(yè)C02激光器,抗燒蝕能力強(qiáng)。
2、反射吸收型激光防護(hù)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(duì)近紅外到1.4μm波段波段內(nèi)的激光具有很強(qiáng)的衰減能力,光密度通常為2~3。不僅如此,即便膜面出現(xiàn)小孔也不影響激光膜的使用性能。另外,其具有良好的機(jī)械性能以及抗腐蝕能力。
3、反射型激光防護(hù)膜
鍍有反射型濾光膜的濾光片一般安裝在準(zhǔn)直透鏡組合的激光防護(hù)裝置中,該激光防護(hù)裝置將平面干涉濾光片放入凹、凸透鏡之間,由于凸透鏡對(duì)入射光線的準(zhǔn)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(zhǎng)的激光,并對(duì)微光和日光具有良好的透過(guò)作用,從而具有良好的防護(hù)效果。
4、光化學(xué)開(kāi)關(guān)激光防護(hù)膜
光化學(xué)開(kāi)關(guān)型濾光膜是一種防護(hù)強(qiáng)度僅與激光強(qiáng)度有關(guān)的且具有可逆開(kāi)關(guān)性能的反映時(shí)間為亞納秒的激光防護(hù)薄膜。其中光開(kāi)關(guān)為強(qiáng)光蒸鍍的聚合物元件,一般對(duì)可見(jiàn)光波段到遠(yuǎn)紅外波段的激光進(jìn)行防護(hù)。其最初由美國(guó)Gumbs聯(lián)合公司利用無(wú)機(jī)半導(dǎo)體電極和新型導(dǎo)電聚合物界面組合技術(shù)研而成。