ЛУЧЕВА́Я ПРО́ЧНОСТЬ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЛУЧЕВА́Я ПРО́ЧНОСТЬ, способность оптич. элемента полностью восстанавливать свои параметры за конечное время после воздействия на него мощного оптич. излучения. Л. п. определяет предельно возможную интенсивность излучения, выдерживаемого элементом без повреждения. Это понятие стало особенно актуальным после появления лазеров, причём Л. п. приводит к ограничению мощности как лазеров с диаметром пучка в десятки сантиметров, так и волоконных лазеров с диаметром пучка в десятки микрометров.
Даже для абсолютно прозрачных сред существует предельная (пороговая) интенсивность света Iпорог, при которой среда не повреждается. Величина Iпорог является количественной характеристикой Л. п. оптич. элемента. При интенсивности больше Iпорог происходит оптич. пробой, т. е. лавинная ионизация атомов и образование плазмы. Если плазма эффективно поглощает энергию излучения, то возможен перегрев среды, её растрескивание или плавление, что приводит к необратимым изменениям её параметров. Такой механизм разрушения называют собственным или внутренне присущим. В этом случае Iпорог достигает 1010–1013 Вт/см2.
Однако реальные оптич. материалы всегда имеют микровключения и дефекты, существенно уменьшающие Iпорог. Если в области воздействия света на вещество имеется много включений, то происходит прямой (без образования плазмы) нагрев и плавление среды. При высокой плотности дефектов (что характерно для антиотражающих покрытий) появление разрушений носит резкий пороговый характер: при превышении интенсивности света всего на 5–10% от Iпорог всегда происходит разрушение. Если время между облучениями значительно превышает длительность воздействия излучения на среду τ, то величина Iпорог не зависит от количества облучений. В этом случае говорят об отсутствии эффекта накопления. Величина Iпорог в диапазоне τ = 0,1–100 нс зависит от τ по закону: Iпорог = I 1τ–1/2, где I1 – порог разрушения при τ = 1 нс. Для большинства оптич. элементов лазерных установок I1 = 1–20 ГВт/см2. При малых плотностях дефектов порог разрушения выражен не так чётко и величина Iпорог может быть определена с погрешностью до 100%. При этом обычно существует эффект накопления.