Что вы знаете о материалах для защиты от лазерного излучения? (Часть 1)

Материалы для защиты от лазераможно разделить на два типа по принципу: материалы для лазерной защиты, основанные на принципе линейной оптики, и материалы для лазерной защиты, основанные на принципе нелинейной оптики. К лазерным защитным материалам, основанным на принципе линейной оптики, относятся поглощающие, отражающие, поглощающе-отражающие, голографические материалы и др. К лазерным защитным материалам, основанным на принципе нелинейной оптики, в основном относятся материалы с нелинейным поглощением, нелинейным преломлением, нелинейным рассеянием и нелинейным отражением.

1. Лазерный защитный материал на основе линейного оптического принципа

1.1 Абсорбирующий фотозащитный материал

В материалах для защиты от лазерного излучения абсорбент является наиболее широко используемым материалом. Фильтры из абсорбирующих материалов недороги, просты в изготовлении и удобны в эксплуатации.

Поглощающий фильтр в основном использует краситель для избирательного поглощения лазера определенной длины волны для обеспечения защиты от лазера. Его можно разделить на две категории: категория добавления органических красителей в пластик; Другой тип представляет собой стекло, смешанное с неорганическим абсорбентом. Фильтр в сочетании с пластиком и органическими красителями имеет такие преимущества, как простая структура, легкий вес, простота в использовании, низкая стоимость, высокая оптическая плотность, хороший эффект поглощения лазерного излучения и высокая ударопрочность, но поверхность легко поцарапать, органические красители могут насыщаться или обесцвечиваться при воздействии сильного лазерного излучения на пластмассы, что приводит к потере защитного эффекта, а пластиковая подложка легко стареет в окружающей среде и не устойчива к химическим веществам. Фильтр, состоящий из стекла и неорганического наполнителя, обладает такими преимуществами, как высокая твердость, хорошая прозрачность, хорошая стабильность, выдерживает сильное лазерное облучение, менее подвержен влиянию окружающей среды, а поверхность нелегко поцарапать, но ударопрочность плохая.

Хотя абсорбционный фильтр имеет сильное поглощение лазерного излучения с определенной длиной волны, коэффициент пропускания видимого света будет значительно уменьшаться с увеличением оптической плотности. Защитная полоса поглощающего фильтра относительно широка, и когда лазер определенной длины волны сильно поглощается, коэффициент пропускания света вблизи длины волны также значительно снижается, тем самым затемняя и окрашивая поле зрения, что делает человеческий глаз легко утомляемым и вызывающим дискомфорт [10].

Существует отчет о многослойном пластиковом стекле с защитой от лазера, которое в основном изготавливается из двух видов фазовых композиционных методов защитного материала, чтобы улучшить комплексные технические показатели защиты от лазера и улучшить пропускание видимого света. Стекло обладает хорошей износостойкостью, высокой устойчивостью к старению, но плохой ударопрочностью. Износостойкость и стойкость к старению пластмасс низкие, но ударная вязкость высокая. Следовательно, после соединения двух материалов их комплексные свойства могут быть улучшены.

1.2 Светоотражающий защитный материал

Отражающие материалы для лазерной защиты характеризуются селективным полным отражением и избирательным пропусканием световых волн различных длин волн с помощью многослойных диэлектрических оптических пленок. Технология вакуумного покрытия используется для фиксации многослойных пленок с различными показателями преломления на оптическом стекле, чтобы реализовать отражение лазера с определенной длиной волны.

Поскольку отражающий материал для защиты от лазерного излучения отражает лазер, а не поглощает его, он может выдерживать более интенсивное лазерное излучение, чем поглощающий материал для защиты от лазерного излучения. Когда коэффициент пропускания лазерной энергии низкий, а отражательная способность связана с углом лазера, отраженная длина волны изменяется с изменением угла поля зрения. Следовательно, он может иметь эффективный защитный эффект только в пределах определенного угла, а требования к процессу относительно высоки.

В настоящее время в Китае имеется патент на разработку отражающего фильтра, который представляет собой зеркало для защиты от лазерного излучения с полным отражением. Многослойная диэлектрическая оптическая пленка наносится на плоскую подложку из оптического стекла по технологии вакуумного покрытия. При выборе подходящего диэлектрического материала и надлежащего процесса нанесения покрытия он имеет высокое отражение для различных длин волн лазера в диапазоне 300 ~ 1400 нм и имеет хорошую прозрачность для видимого света.

1.3 Композитные материалы для защиты от лазерного излучения

Композитный материал, который сочетает в себе функции поглощающих и отражающих материалов для защиты от лазерного излучения, может защитить многодиапазонные лазеры на определенных длинах волн.

Этот материал объединяет преимущества комплексного поглощающего материала и отражающего материала в одном, не только может достичь высокой оптической плотности, но также может обеспечить определенный коэффициент пропускания видимого света, а также хороший защитный эффект.

Имеются также соответствующие отчеты об исследованиях составных материалов для защиты от лазерного излучения в Китае. Материал состоит из подложки и многослойной диэлектрической пленки. Для него характерно использование в качестве подложки специального стекла с низкочастотными фильтрующими характеристиками. Многослойная отражающая диэлектрическая пленка с нечетвертной пленочной системой напыляется на подложку, образуя смешанную абсорбционно-отражающую структуру. Прозрачность защитной линзы составляет 30 процентов. Оптический фокус объектива составляет от 4 до 6 м-1. Он имеет функцию защиты различных длин волн.

1.4 Голографические материалы для защиты от лазерного излучения

Голографический лазерный защитный материал основан на голографическом оптическом принципе, использовании метода голографической фотографии на стеклянной или пластиковой подложке для создания трехмерной фазовой решетки. Согласно принципу дифракции Брэгга, когда угол падения лазера соответствует условию Брэгга, будет производиться чрезвычайно сильный дифракционный свет первого порядка, отражающий лазер. Различные интерференционные полосы голограммы соответствуют разным длинам волн, поэтому конкретная длина волны лазера может быть отражена путем управления расстоянием между интерференционными полосами голограммы, чтобы достичь эффекта защиты от лазера. Преимущество этого материала заключается в том, что полоса отражения лазера является узкой, что позволяет эффективно отражать определенную длину волны лазера, и в то же время имеет высокий коэффициент пропускания; Недостатком является то, что угол поля зрения ограничен, стоимость производства высока, а требования к процессу очень высоки.

Контактная информация:

Если у вас есть какие-либо идеи, не стесняйтесь говорить с нами. Независимо от того, где находятся наши клиенты и каковы наши требования, мы будем следовать нашей цели, чтобы предоставить нашим клиентам высокое качество, низкие цены и лучший сервис.