El umbral de daño inducido por láser (LIDT) define la cantidad máxima de radiación láser que un dispositivo óptico puede manejar sin causar daños. Es una de las especificaciones más importantes a considerar al integrar la óptica en un láser.
Láser ultravioleta
El uso de láseres UV ofrece muchas ventajas sobre longitudes de onda más largas, como la luz infrarroja o visible. En el procesamiento de materiales, los láseres de luz visible o infrarroja derriten o vaporizan el material, lo que puede impedir la creación de características pequeñas y precisas y comprometer la integridad estructural del sustrato. Los láseres UV, por otro lado, procesan materiales rompiendo directamente los enlaces atómicos en el sustrato, lo que significa que no se produce calentamiento periférico alrededor del punto del haz. Esto reduce el daño al material y permite que los láseres UV procesen materiales delgados y delicados de manera más eficiente que los láseres visibles e infrarrojos. La falta de calentamiento periférico también ayuda a crear incisiones, agujeros y otras características finas muy precisas. Además, el tamaño del punto láser es proporcional a la longitud de onda. Como resultado, los láseres UV tienen una resolución espacial más alta que los láseres visibles o infrarrojos y permiten un procesamiento de materiales más preciso.
Sin embargo, la longitud de onda corta de los láseres UV afecta el LIDT de la óptica con la que se utilizan. La luz UV se dispersa más que la luz visible o infrarroja y también contiene más energía, lo que hace que sea absorbida por el sustrato. De manera similar a cómo los láseres UV cortan materiales rompiendo enlaces atómicos, la absorción no deseada de los láseres UV rompe los enlaces en componentes o recubrimientos ópticos, lo que provoca fallas. Esto reduce el LIDT del componente y la óptica suele tener un LIDT más bajo en longitudes de onda UV que en longitudes de onda visibles o infrarrojas. Cuando se trata de LIDT, es importante recordar que LIDT está directamente relacionado con la longitud de onda.
Dispositivos ópticos ultravioleta
Los dispositivos de óptica UV deben diseñarse y fabricarse cuidadosamente para resistir los efectos del daño causado por los rayos UV. La óptica UV debe contener menos burbujas de lo habitual, tener un índice de refracción uniforme en toda la óptica y tener una birrefringencia limitada, una especificación que correlaciona la polarización de la luz con el índice de refracción de la óptica. Además, en los casos que impliquen el uso de láseres UV, se debe considerar la óptica UV para una exposición prolongada. Un ejemplo de un material utilizado en aplicaciones UV es el fluoruro de calcio (CaF2), que tiene todas las propiedades anteriores necesarias para resistir el daño de los rayos UV. Sin embargo, en algunas aplicaciones, incluso la óptica de CaF2 puede resultar dañada. Por ejemplo, si utiliza ópticas de CaF2 en ambientes de alta humedad, su rendimiento será deficiente porque son altamente higroscópicas y absorben la humedad fácilmente.
Por lo tanto, cuando se utiliza un láser UV, es fundamental considerar el umbral de daño del láser. Las especificaciones LIDT pueden resultar engañosas si la óptica elegida no está fabricada para longitudes de onda UV. Para la óptica láser estándar, LIDT rara vez se realizará para longitudes de onda en la porción UV del espectro. en cambio, LIDT se utilizará para longitudes de onda más altas. UV Optics ofrece un LIDT que se prueba específicamente utilizando longitudes de onda UV, lo que garantiza una especificación LIDT más precisa.
