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在各种情况下，都会有一束光（通常是激光束）是暂时或始终不需要的，因此需要被阻挡，例如,出于激光安全的原因。为此，可以使用某种安全吸收光功率的光束吸收器。与光束快门不同的是，光束吸收装置不能被关闭，为了再次释放这个光束，需要移除该装置。 需要光束吸收装置的一些典型情况: l 当某种泵浦激光器向另一个设备(例如，钛蓝宝石激光器或OPO)发射光束时，需要暂时在没有泵浦光的情况下工作(例如，清洁一些镜子)，可以在设备之间插入光束吸收器(而不是关闭泵浦激光器)。 l 人们可能需要永久阻挡由寄生反射或透射产生的光束。例如，由于高循环的腔内功率，即使高功率激光器中的高反射镜也可以传输大量的光功率。这种寄生光束可能导致激光危害或其他问题，例如一些激光镜的支架的升温，从而导致热致失准。 l 一些光学设备会产生不需要的光束。例如，声光偏转器的非衍射光束或可变光衰减器中偏振器的输出之一可能需要被吸收。 l 一种用于非常高功率水平的光束快门可以通过光束吸收器和可移动反射镜的组合来实现，其可移动反射镜到光路中，来实现光束进入吸收器。
光束吸收装置的功能和类型 光束吸收器最重要的功能也许是避免任何光线沿其正常路径传播。只需一个简单的光束阻挡装置就能实现这一目的，例如，一个带有黑色涂层(吸收涂层，如阳极氧化铝)的金属部件，可能还有一些冷却管（fingers）。 在某些情况下，强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，即使来自千瓦激光束的散射光的最小部分也可能存在问题。那么简单的光束阻挡器可能就不够用了。因此，开发出了更多的具有更复杂设置的束流阱器件。例如，可以有一个光束被发射到其中的锥形黑色部分。尽管有吸收涂层，大多数被反射或散射的光到达黑色锥体的其他部分。此外，在锥体的前面，可以放置某种内部也是黑色的空腔或管子。经过优化的此类光阱器件几乎不会将光线送回光源，至少当在特定的工作波长范围内工作时是如此。
功率容量 用于高功率激光束的光束吸收装置需要耗散大量的能量，这些能量被转化为热能。对于高达几瓦的功率，通常在吸收器上安装某种冷却管就足够了，它可以通过空气对流和热辐射来释放热量。但是，请注意，光束吸收装置在运行过程中会变得非常热，有时温度会超过100°c。 使用风扇冷却设备可以消耗大量增加的功率(有时数百瓦)。除了稍高的成本之外，可能的缺点是也许会造成气流的干扰和振动，并且需要电源。 对于更高的功率(例如几千瓦)，有水冷光束吸收装置。当然，它们的运行涉及额外的要求，如提供冷却水、安全避免漏水等。 在极端情况下，吸收需要分布在更大的体积上。一种可能的解决方案是在添加了物质的水箱中吸收光线，以获得适当的吸收量。 在任何情况下，高功率光束都不应被送入光束半径过小的光束吸收器，否则会导致光强过大。对于从Q开关激光器获得的具有高能脉冲的光束来说尤其如此。这种脉冲可能导致吸收体材料的烧蚀或其他种类的退化。因此，除了对平均功率的限制之外，光束吸收器的规格还可能包含对容许脉冲流量(单位：J/cm2)的限制。
装配 永久需要的光束吸收器通常应牢固地固定在光学装置中，例如使用螺钉。从光束吸收器中获得一些热流进入基板可能是有帮助的。在其他情况下，基板的加热可能是不必要的(例如，如果热膨胀导致敏感设置的偏移)；然后，就可能需要使用能最大限度减少热传导的底座。 例如，对于其他仅临时使用的光束吸收器，使用磁性底座可能会更方便。
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发表于 2023-12-22 11:19