激光損傷閾值
在光學應用和實驗中，選擇光學元件的一個重要因素就是能否承受光輻射所帶來的影響，這在高功率激光應用中是特別重要的。光輻射對光學元件的損傷主要有三類：一極高峰值功率直接引起的材料化學鍵損壞；二是短脈沖激光輻射引起的介質(zhì)擊穿；三是光吸收引起的熱效應。在短脈沖激光下，光學元件經(jīng)受光輻射的能力的參數(shù)就叫做激光損傷閾值，它代表了光學元件可以承受的最大能量密度（脈沖光源）或最大光學功率密度（連續(xù)光源），單位通常用W/cm2和J或cm~2來表示。
本文將討論不同類型激光源對應的激光損傷閾值。
連續(xù)激光
連續(xù)激光對光學元件的損傷主要是由熱反應引起的，而激光損傷閾值則用最高的可承受激光密度功率表示。例如，計算了波長為1064nm、光束直徑為0.8mm的50mw nd:yag激光器的功率密度。
先計算光斑面積：光斑面積=πr2=3.14x（0.4mm）2=5.024x10-3cm2。
然后計算單位面積的激光功率：功率密度=激光功率/光斑面積=9.95W/cm2 。
將其與光學元件的損傷閾值進行比較，以確定光學元件是否合適。
這里值得一提的是：光學元件的激光損傷閾值與波長成正比。532nm處的激光損傷閾值大概是1064nm處的一半。
脈沖激光
在脈沖激光作用下，光學元件的損傷閾值通常用可承受的最大脈沖能量密度來表示。對于脈寬在微秒到納秒之間的脈沖激光器，損傷閾值與脈沖寬度的平方根在時域上成正比。例如，在1s脈沖下，光學元件的損傷閾值是在10ns脈沖下的10倍。如果在10ns脈沖下，光學元件的損傷閾值為2j/cm~2，則在相同波長的1s激光脈沖下，光學元件的損傷閾值為2j/cm~2*（10-6sec/10x10-9sec）1/2=20j/cm~2。
超快激光
對于時域?qū)挾葹槠っ牒惋w秒的超快激光器，激光脈沖具有很高的峰值功率和電場強度，能破壞輻照材料的化學鍵，導致介質(zhì)崩解。超快激光損傷閾值不能由納秒脈沖的損傷閾值來計算，損傷機理與脈沖寬度密切相關，難以表征。
