光學(xué)玻璃吸收特定波長(zhǎng)用于研制激光防護(hù)

　　近日，廣州祥鷺玻璃技術(shù)有限公司成功研制出超大規(guī)格激光防護(hù)玻璃。此次超大規(guī)格激光防護(hù)玻璃克服了光源漫射與玻璃版面的反比關(guān)系，成功實(shí)現(xiàn)了固定版面與光源照射的正比例關(guān)系，是激光防護(hù)玻璃研究工作開(kāi)展以來(lái)的一大進(jìn)步，對(duì)解決汽車(chē)機(jī)器人焊接安全系數(shù)方面，具有突出的提升作用。目前，超大規(guī)格激光防護(hù)玻璃價(jià)格比較昂貴，為節(jié)省開(kāi)支，建議用戶(hù)將版面大小限制在400*300以?xún)?nèi)。

　　激光是能量高度集中、方向性強(qiáng)、顏色極純、近似平行傳輸?shù)奶厥夤馐?。醫(yī)學(xué)研究表明400--1400nm波段的激光對(duì)人眼有傷害，激光照射生物組織后，使其溫度升高，發(fā)生光熱效應(yīng)，造成人眼的傷害。由于人眼的各部分對(duì)不同波長(zhǎng)光輻射的透過(guò)與吸收不同，所以不同激光對(duì)人眼的損傷部位和程度也不同。

　　一般情況下，紫外波段激光主要損傷角膜，可見(jiàn)激光主要損傷視網(wǎng)膜。以532nm的Nd：YAG倍頻激光為例，由于人眼對(duì)530nm附近的藍(lán)綠光最敏感，入射到人眼中激光能量有65%可被視網(wǎng)膜吸收，且激光是一種高能量光束，實(shí)驗(yàn)表明，激光能量密度達(dá)到150mJ/cm2時(shí)就可以將視網(wǎng)膜燒傷，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致永久失明，此外近紅外激光可使眼角膜受到傷害。因此，必須對(duì)從事激光工作人員的眼睛加以保護(hù)，并抵御在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)條件下可能使用的激光致盲武器。眼鏡、面罩、護(hù)目鏡等形式的濾光鏡已被用宋防護(hù)這種高能輻射。

　　然而原有的激光防護(hù)濾光片大都是合成塑料薄膜，依靠其中的銅元素或銅離子產(chǎn)生濾光作用。玻璃防護(hù)材料一般采用光學(xué)玻璃，在基質(zhì)玻璃中添加著色物質(zhì)可以吸收特定波長(zhǎng)的激光。目前用于激光防護(hù)的玻璃按原理分主要有：硒鎘著色的激光防護(hù)玻璃、過(guò)渡金屬著色的激光防護(hù)玻璃和摻稀土元素的激光防護(hù)玻璃。

　　硒鎘著色玻璃最大的特點(diǎn)是光吸收曲線(xiàn)陡峭，在截止波長(zhǎng)左側(cè)吸收很強(qiáng)，通常4mm厚的玻璃光密度可達(dá)3.o以上，可以滿(mǎn)足激光防護(hù)的需要。另一優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)二次顯色處理適當(dāng)調(diào)整截止波長(zhǎng)，也可通過(guò)調(diào)整成分使截止波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，因此這類(lèi)玻璃可防護(hù)不同波長(zhǎng)的激光。最早在美國(guó)的激光科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中采用 OG系列玻璃防護(hù)532nmNd：YAG倍頻激光，取得很好效果，目前這類(lèi)激光防護(hù)玻璃仍有廣泛應(yīng)用。這類(lèi)玻璃的缺點(diǎn)是由于截止波長(zhǎng)左側(cè)的可見(jiàn)光全部被吸收，所以可見(jiàn)光透過(guò)率偏低，通過(guò)計(jì)算可得出若防護(hù)波長(zhǎng)為580nm，則可見(jiàn)光透過(guò)率不高于50%，所以這類(lèi)玻璃不適用于防護(hù)波長(zhǎng)為600nm以上的激光。通常在防護(hù)1064nmNd：YAG激光時(shí)采用KG，BG，UG系列的摻過(guò)渡元素的激光防護(hù)玻璃，BG-18，BG-38和KG-3是最常用的幾種。