光學(xué)玻璃吸收特定波長用于研制激光防護

　　近日，廣州祥鷺玻璃技術(shù)有限公司成功研制出超大規(guī)格激光防護玻璃。此次超大規(guī)格激光防護玻璃克服了光源漫射與玻璃版面的反比關(guān)系，成功實現(xiàn)了固定版面與光源照射的正比例關(guān)系，是激光防護玻璃研究工作開展以來的一大進步，對解決汽車機器人焊接安全系數(shù)方面，具有突出的提升作用。目前，超大規(guī)格激光防護玻璃價格比較昂貴，為節(jié)省開支，建議用戶將版面大小限制在400*300以內(nèi)。

　　激光是能量高度集中、方向性強、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不同波長光輻射的透過與吸收不同，所以不同激光對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530nm附近的藍綠光最敏感，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，實驗表明，激光能量密度達到150mJ/cm2時就可以將視網(wǎng)膜燒傷，嚴重時導(dǎo)致永久失明，此外近紅外激光可使眼角膜受到傷害。因此，必須對從事激光工作人員的眼睛加以保護，并抵御在現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下可能使用的激光致盲武器。眼鏡、面罩、護目鏡等形式的濾光鏡已被用宋防護這種高能輻射。

　　然而原有的激光防護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)可以吸收特定波長的激光。目前用于激光防護的玻璃按原理分主要有：硒鎘著色的激光防護玻璃、過渡金屬著色的激光防護玻璃和摻稀土元素的激光防護玻璃。

　　硒鎘著色玻璃最大的特點是光吸收曲線陡峭，在截止波長左側(cè)吸收很強，通常4mm厚的玻璃光密度可達3.o以上，可以滿足激光防護的需要。另一優(yōu)點是可以通過二次顯色處理適當(dāng)調(diào)整截止波長，也可通過調(diào)整成分使截止波長向長波方向移動，因此這類玻璃可防護不同波長的激光。最早在美國的激光科學(xué)實驗室中采用 OG系列玻璃防護532nmNd：YAG倍頻激光，取得很好效果，目前這類激光防護玻璃仍有廣泛應(yīng)用。這類玻璃的缺點是由于截止波長左側(cè)的可見光全部被吸收，所以可見光透過率偏低，通過計算可得出若防護波長為580nm，則可見光透過率不高于50%，所以這類玻璃不適用于防護波長為600nm以上的激光。通常在防護1064nmNd：YAG激光時采用KG，BG，UG系列的摻過渡元素的激光防護玻璃，BG-18，BG-38和KG-3是最常用的幾種。