前言：
激光广泛应用于医疗、工业加工和科学研究等领域，光学玻璃作为激光应用过程中必不可少的元器件，其抗激光损伤程度直接关系着激光的使用。在激光损伤光学玻璃上的研究，主要集中在损伤阈值、等离子体辐射、损伤形貌和热力效应等方面。而标志着传输光辐射能的强弱的光学透过率，作为损伤程度的判据之一，引起了广泛的关注。激光微小光斑损伤光学玻璃，具有材料表面的形貌不均匀变化和内部缺陷引起断裂，损伤区域小等特征，利用传统的方法测量其透过率，
未损伤区域远远大于损伤区域，其结果几乎看不出损伤后的变化，不均匀性和小区域材质的透过率测量的难度上升。因此，一种全面的、准确的透过率测量必不可少。
本研究采用上海如海光电的微区透反射光谱测量系统，提出一种激光微小光斑损伤玻璃的透过率测试新方法，并获得了激光毁伤光学玻璃的阈值。
一、研究内容
微区透反射光谱测量系统组成
激光对玻璃的损伤，造成了损伤区域的额外光反射或散射，显微镜不但可以观察损伤区域的形貌特征，而且利用显微镜标尺，直接计算出损伤区域的大小及其在视场中的比例。光纤光谱仪利用柔性光纤收集待测光，其收集光的能力主要由光纤的纤芯直径和数值孔径角决定。利用一组透镜将金相显微镜和光纤光谱仪视场耦合，形成微区透反射光谱测量系统
设备搭建
微区透反射光谱测量系统
二、实验结果与分析
光学玻璃受到激光微小光斑作用后，测试其表面形貌和透射光谱，图1是激光脉冲能量密度分别为428.61mJ/mm2和1184.57mJ/mm2时，K9光学玻璃的表面形貌和透射光谱。
图1光学玻璃的微区损伤形貌和损伤前后透射光谱(a)＆(b)形貌损伤阈值428．61mJ/mm2，透过率T=89．0%(c)＆(d)1184．57mJ/mm2，透过率T=25．5%
损伤前后的透射光谱存在着明显的差异，绘制随脉冲能量密度变化的透过率曲线如图2所示。由透过率决定的损伤阈值为～370mJ/mm2，略低于金相显微镜观察的具有明显形貌损伤的阈值428.61mJ/mm2，也就是说，在损伤形貌不明显的情况下，激光已经影响了K9玻璃对光束的传输性能。
图2光学玻璃在不同激光脉冲能量密度下的微区透过率曲线
三、结论
激光微小光斑损伤光学玻璃损伤区域非常小，透过率检测存在着一定的困难，本文报道的微区透过率测试方法具有一定的可行性。利用显微镜能观测到损伤区域形貌和计量其面积大小的特点，采用透镜耦合的方式，将损伤区域的透射光谱传输给光纤光谱仪，得到激光损伤前后的透射光谱，计算单个波长的透过率和光谱透过率总和。此技术克服了传统方法将未损伤区域光谱透过率带入，降低实际损伤区域透过率的弊端，为微小面元透过率或反射率测试提供了新思路、新方法。
本研究采用上海如海光电的微区透反射光谱测量系统，提出一种激光微小光斑损伤玻璃的透过率测试新方法，并获得了激光毁伤光学玻璃的阈值。
四、文献分享
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