La soglia di danno indotto dal laser (LIDT) definisce la quantità massima di radiazione laser che un dispositivo ottico può gestire senza causare danni. È una delle specifiche più importanti da considerare quando si integra l'ottica in un laser.
Laser ultravioletti
L'uso dei laser UV offre molti vantaggi rispetto alle lunghezze d'onda più lunghe come la luce infrarossa o visibile. Nella lavorazione dei materiali, i laser a luce infrarossa o visibile fondono o vaporizzano il materiale, il che può impedire la creazione di caratteristiche piccole e precise e compromettere l'integrità strutturale del substrato. I laser UV, invece, lavorano i materiali rompendo direttamente i legami atomici nel substrato, il che significa che non si verifica alcun riscaldamento periferico attorno al punto del raggio. Ciò riduce i danni al materiale e consente ai laser UV di lavorare materiali sottili e delicati in modo più efficiente rispetto ai laser visibili e infrarossi. La mancanza di riscaldamento periferico aiuta anche a creare incisioni, fori e altri dettagli molto precisi. Inoltre, la dimensione dello spot laser è proporzionale alla lunghezza d'onda. Di conseguenza, i laser UV hanno una risoluzione spaziale maggiore rispetto ai laser visibili o infrarossi e consentono una lavorazione più precisa dei materiali.
Tuttavia, la lunghezza d'onda corta dei laser UV influisce sul LIDT dell'ottica con cui vengono utilizzati. La luce UV si disperde più della luce visibile o infrarossa e contiene anche più energia, causandone l'assorbimento da parte del substrato. Similmente al modo in cui i laser UV tagliano i materiali rompendo i legami atomici, l'assorbimento indesiderato dei laser UV rompe i legami nei componenti ottici o nei rivestimenti, portando a guasti. Ciò riduce il LIDT del componente e le ottiche in genere hanno un LIDT inferiore alle lunghezze d'onda UV rispetto alle lunghezze d'onda visibili o infrarosse. Quando si ha a che fare con LIDT, è importante ricordare che LIDT è direttamente correlato alla lunghezza d'onda.
Dispositivi ottici UV
I dispositivi ottici UV devono essere progettati e fabbricati con cura per resistere agli effetti dei danni UV. Le ottiche UV devono contenere meno bolle del solito, avere un indice di rifrazione uniforme in tutta l'ottica e avere una birifrangenza limitata, una specifica che correla la polarizzazione della luce con l'indice di rifrazione dell'ottica. Inoltre, nei casi che prevedono l’uso di laser UV, si dovrebbero prendere in considerazione le ottiche UV per un’esposizione prolungata. Un esempio di materiale utilizzato nelle applicazioni UV è il fluoruro di calcio (CaF2), che possiede tutte le proprietà sopra indicate necessarie per resistere ai danni UV. Tuttavia, in alcune applicazioni, anche le ottiche CaF2 possono essere danneggiate. Ad esempio, se si utilizzano ottiche CaF2 in ambienti ad alta umidità, funzioneranno male perché sono altamente igroscopiche e assorbono facilmente l'umidità.
Pertanto, quando si utilizza un laser UV, è fondamentale considerare la soglia di danno del laser. Le specifiche LIDT possono essere fuorvianti se le ottiche scelte non sono realizzate per le lunghezze d'onda UV. Per l'ottica laser standard, la LIDT verrà raramente eseguita per le lunghezze d'onda nella porzione UV dello spettro. invece, LIDT verrà utilizzato per lunghezze d'onda più elevate. UV Optics offre un LIDT specificamente testato utilizzando lunghezze d'onda UV, garantendo specifiche LIDT più accurate.
