大功率超快脈衝(chong) 激光被廣泛地應用到生物醫療應用和成像、材料加工、工業(ye) 微加工等等,然而很多激光防護眼鏡是沒有經過超快激光測試的,也就是說目前大多數激光護目鏡可能無法給那些依靠激光護目鏡的技術工人們(men) 提供有效的防護。
造成這種情況的主要原因在於(yu) 眼鏡製造商廣泛遵循典型的測試程序和標準測量來設定其產(chan) 品規格。 這些方法使用低功率連續波(CW)光源,因此它們(men) 不能捕獲實際的高功率脈衝(chong) 激光工作條件的許多潛在危險, 而且使用者在使用之前很少測試他們(men) 的眼鏡在特定應用中的表現。
美國國家標準與(yu) 技術研究院(NIST)和胡德學院的科學家們(men) 已經發表了一項研究, NIST研究員Ted Heilweil說:“其中一些(激光護目鏡)是好的,但是有些在使用超快激光器測試時甚至都沒有達到他們(men) 自己的標準。”
超快激光跟連續波不一樣
在一種情況下,一個(ge) 所謂具有一定光密度的濾光片實際上卻隻能提供了比其規格少10,000倍以上的光過濾。其他的濾光片阻擋了它們(men) 標準級別的特定波長,但是在附近的波長處卻傳(chuan) 輸了更多的光。
發生這種情況是因為(wei) 與(yu) CW激光器甚至與(yu) 納秒脈衝(chong) 激光器不同的是,超快激光脈衝(chong) 具有寬的光譜帶寬。 但眼鏡製造商通常不會(hui) 用超快脈衝(chong) 激光器測試鏡片,或測量在接近額定波長的波長處阻擋多少光線。 實際上,一些製造商根本沒有使用激光來設定他們(men) 的規格,而是僅(jin) 僅(jin) 依靠具有有限測量能力的標準光譜儀(yi) 。
因此,研究人員開始研究保護眼鏡中的濾光片在飛秒脈衝(chong) 下阻止光線的表現。
24個(ge) 塑料或玻璃過濾器樣品中的每一個(ge) 均由其製造商評定以阻擋800nm波長的光。 樣品在NIST使用中心波長為(wei) 800nm的通用超快Ti:藍寶石激光器在80MHz下運行,產(chan) 生40fs脈衝(chong) ,脈衝(chong) 包含從(cong) 750到900nm範圍的波長。
研究人員發現,每個(ge) 過濾器對該範圍的各個(ge) 部分的反應都不相同; 研究人員推測,一個(ge) 可能的原因是鏡片可能有不同的光吸收染料配方。
例如,一個(ge) 可以阻擋800納米大部分光的過濾器在麵對847納米的光時隻阻擋了百分之一。 當中心波長僅(jin) 改變1%時,許多濾波器不符合他們(men) 自己的規格。 一些鏡片在幾秒鍾內(nei) 被直接照射損壞,結果範圍從(cong) 接近透明到完全不透明,而有些鏡片在整個(ge) 波長範圍內(nei) 的表現都非常好。
製造商應該在特定條件下測試眼鏡
當然,在NIST上進行的各種高精度測量並不是很廣泛,“激光眼鏡製造商建立自己涵蓋了超高速係統所有可能的輸出條件的飛秒激光測試設備是不切實際的”,Heilweil說。 “所以,我們(men) 試圖鼓勵製造商使用最好的測試實驗室來測評他們(men) 的鏡片,與(yu) 此同時,同樣重要的是,我們(men) 需要讓最終用戶更加了解激光產(chan) 生的精確波長。 在戴上眼鏡之前,他們(men) 需要在他們(men) 將要使用眼鏡的具體(ti) 條件和特定應用中測試自己的眼鏡。“
美國國家標準與(yu) 技術研究院的研究人員對每個(ge) 樣品的光密度(OD)進行了重複測量,通常在不同的日子裏和不同的激光功率水平下測試。 測試樣品的測量值可重現至±20%以內(nei) 。 OD是對數標度,研究人員在不同頻率下測量的OD的許多變化在傳(chuan) 輸中變化了100或1000(OD為(wei) 2或3)或甚至更多。
護目鏡對使用者在使用激光時對眼睛的保護起到至關(guan) 重要的作用,防護鏡片應在任何情況下對使用者的眼鏡起到保護作用。
轉載請注明出處。







相關文章
熱門資訊
精彩導讀



















關注我們

