RP 系列激光分析設計軟件 | 光束吸收裝置

在各種情況下，都會有一束光（通常是激光束）是暫時或始終不需要的，因此需要被阻擋，例如,出于激光安全的原因。為此，可以使用某種安全吸收光功率的光束吸收器。與光束快門不同的是，光束吸收裝置不能被關閉，為了再次釋放這個光束，需要移除該裝置。

需要光束吸收裝置的一些典型情況:

1.當某種泵浦激光器向另一個設備(例如，鈦藍寶石激光器或OPO)發射光束時，需要暫時在沒有泵浦光的情況下工作(例如，清潔一些鏡子)，可以在設備之間插入光束吸收器(而不是關閉泵浦激光器)。

2.人們可能需要永久阻擋由寄生反射或透射產生的光束。例如，由于高循環的腔內功率，即使高功率激光器中的高反射鏡也可以傳輸大量的光功率。這種寄生光束可能導致激光危害或其他問題，例如一些激光鏡的支架的升溫，從而導致熱致失準。

3.一些光學設備會產生不需要的光束。例如，聲光偏轉器的非衍射光束或可變光衰減器中偏振器的輸出之一可能需要被吸收。

4.一種用于非常高功率水平的光束快門可以通過光束吸收器和可移動反射鏡的組合來實現，其可移動反射鏡到光路中，來實現光束進入吸收器。

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光束吸收裝置的功能和類型

光束吸收器最重要的功能也許是避免任何光線沿其正常路徑傳播。只需一個簡單的光束阻擋裝置就能實現這一目的，例如，一個帶有黑色涂層(吸收涂層，如陽極氧化鋁)的金屬部件，可能還有一些冷卻管（fingers）。

在某些情況下，強烈抑制任何反射和反向散射光也很重要。例如，在激光安全性方面，即使來自千瓦激光束的散射光的最小部分也可能存在問題。那么簡單的光束阻擋器可能就不夠用了。因此，開發出了更多的具有更復雜設置的束流阱器件。例如，可以有一個光束被發射到其中的錐形黑色部分。盡管有吸收涂層，大多數被反射或散射的光到達黑色錐體的其他部分。此外，在錐體的前面，可以放置某種內部也是黑色的空腔或管子。經過優化的此類光阱器件幾乎不會將光線送回光源，至少當在特定的工作波長范圍內工作時是如此。

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功率容量

用于高功率激光束的光束吸收裝置需要耗散大量的能量，這些能量被轉化為熱能。對于高達幾瓦的功率，通常在吸收器上安裝某種冷卻管就足夠了，它可以通過空氣對流和熱輻射來釋放熱量。但是，請注意，光束吸收裝置在運行過程中會變得非常熱，有時溫度會超過100°c。

使用風扇冷卻設備可以消耗大量增加的功率(有時數百瓦)。除了稍高的成本之外，可能的缺點是也許會造成氣流的干擾和振動，并且需要電源。

對于更高的功率(例如幾千瓦)，有水冷光束吸收裝置。當然，它們的運行涉及額外的要求，如提供冷卻水、安全避免漏水等。

在極端情況下，吸收需要分布在更大的體積上。一種可能的解決方案是在添加了物質的水箱中吸收光線，以獲得適當的吸收量。

在任何情況下，高功率光束都不應被送入光束半徑過小的光束吸收器，否則會導致光強過大。對于從Q開關激光器獲得的具有高能脈沖的光束來說尤其如此。這種脈沖可能導致吸收體材料的燒蝕或其他種類的退化。因此，除了對平均功率的限制之外，光束吸收器的規格還可能包含對容許脈沖流量(單位：J/cm2)的限制。

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裝配

永久需要的光束吸收器通常應牢固地固定在光學裝置中，例如使用螺釘。從光束吸收器中獲得一些熱流進入基板可能是有幫助的。在其他情況下，基板的加熱可能是不必要的(例如，如果熱膨脹導致敏感設置的偏移)；然后，就可能需要使用能最大限度減少熱傳導的底座。

例如，對于其他僅臨時使用的光束吸收器，使用磁性底座可能會更方便。

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