Der Laser Induced Damage Threshold (LIDT) definiert die maximale Menge an Laserstrahlung, die ein optisches Gerät verarbeiten kann, ohne Schaden zu verursachen. Dies ist eine der wichtigsten Spezifikationen, die bei der Integration von Optiken in einen Laser zu berücksichtigen sind.
Ultraviolette Laser
Der Einsatz von UV-Lasern bietet viele Vorteile gegenüber längeren Wellenlängen wie Infrarot oder sichtbarem Licht. Bei der Materialbearbeitung schmelzen oder verdampfen Laser mit Infrarot- oder sichtbarem Licht Material, was die Entstehung kleiner, präziser Merkmale verhindern und die strukturelle Integrität des Substrats beeinträchtigen kann. UV-Laser hingegen bearbeiten Materialien, indem sie Atombindungen im Substrat direkt aufbrechen, was bedeutet, dass keine periphere Erwärmung um den Strahlfleck herum auftritt. Dadurch werden Schäden am Material reduziert und UV-Laser können dünne, empfindliche Materialien effizienter bearbeiten als sichtbare und infrarote Laser. Das Fehlen einer peripheren Erwärmung trägt auch dazu bei, sehr präzise Einschnitte, Löcher und andere feine Merkmale zu erzeugen. Darüber hinaus ist die Laserpunktgröße proportional zur Wellenlänge. Dadurch haben UV-Laser eine höhere räumliche Auflösung als sichtbare oder infrarote Laser und führen zu einer präziseren Bearbeitung von Materialien.
Die kurze Wellenlänge von UV-Lasern beeinflusst jedoch die LIDT der Optik, mit der sie verwendet werden. UV-Licht streut stärker als sichtbares oder infrarotes Licht und enthält auch mehr Energie, wodurch es vom Substrat absorbiert wird. Ähnlich wie UV-Laser Materialien durch das Aufbrechen von Atombindungen durchtrennen, bricht die unerwünschte Absorption von UV-Lasern Bindungen in optischen Komponenten oder Beschichtungen, was zu Ausfällen führt. Dadurch wird der LIDT der Komponente verringert, und Optiken weisen bei UV-Wellenlängen typischerweise einen niedrigeren LIDT auf als bei sichtbaren oder infraroten Wellenlängen. Beim Umgang mit LIDT ist es wichtig zu bedenken, dass LIDT in direktem Zusammenhang mit der Wellenlänge steht.
UV-optische Geräte
UV-optische Geräte müssen sorgfältig entworfen und hergestellt werden, um den Auswirkungen von UV-Schäden standzuhalten. UV-Optiken müssen weniger Blasen als gewöhnlich enthalten, einen einheitlichen Brechungsindex in der gesamten Optik und eine begrenzte Doppelbrechung aufweisen, eine Spezifikation, die die Polarisation des Lichts mit dem Brechungsindex der Optik korreliert. Darüber hinaus sollte bei der Verwendung von UV-Lasern bei längerer Exposition eine UV-Optik in Betracht gezogen werden. Ein Beispiel für ein Material, das in UV-Anwendungen verwendet wird, ist Calciumfluorid (CaF2), das alle oben genannten Eigenschaften aufweist, die erforderlich sind, um UV-Schäden zu widerstehen. In manchen Anwendungen kann jedoch sogar die CaF2-Optik beschädigt werden. Wenn Sie beispielsweise CaF2-Optiken in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit verwenden, ist ihre Leistung schlecht, da sie stark hygroskopisch sind und leicht Feuchtigkeit absorbieren.
Daher ist es bei der Verwendung eines UV-Lasers wichtig, die Laserzerstörschwelle zu berücksichtigen. LIDT-Spezifikationen können irreführend sein, wenn die gewählte Optik nicht für UV-Wellenlängen geeignet ist. Bei Standard-Laseroptiken wird LIDT selten für Wellenlängen im UV-Bereich des Spektrums durchgeführt. Stattdessen wird LIDT für höhere Wellenlängen verwendet. UV Optics bietet einen LIDT an, der speziell mit UV-Wellenlängen getestet wird und so eine genauere LIDT-Spezifikation gewährleistet.
