光学滤光片的激光损伤阈值（LDT）表示滤光片在其镀膜或基底损坏之前能够承受的最大光功率或能量。由于损伤的物理机制不同，当激光器以连续波（CW）或脉冲模式工作时，这些阈值会有显著差异。
1. 连续波（CW）损伤阈值
在CW模式下，损伤主要由热效应引起。滤光片会吸收一小部分激光能量，并以热量形式累积。如果热量无法足够快地散出，镀膜可能会开裂、熔化或从基底上脱层。
- 度量指标： 以功率密度计量（线性：W/cm 或 面积：W/cm 2）。
-
典型值：
- 软膜/胶合滤光片： < 1 W/cm2（公差非常小）。
- 硬膜（溅射）滤光片： 10 W/cm2至100 W/cm2。
- 高功率反射镜/介质膜系： > 1 kW/cm2 （需要主动冷却）。
注意： CW 损伤与光束直径密切相关。即使总功率较低，较小的光斑也会产生更高的局部温度。
2. 脉冲激光损伤阈值
脉冲损伤通常由介电击穿或快速机械应力（冲击波）引起。由于能量是在纳秒（10-9）或飞秒（10-15）时间窗口内传递的，因此峰值功率足以直接从材料中剥离电子。
- 度量单位： 以能量密度（J/cm2）表示。
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典型值（1064 nm，10 ns脉冲）：
- 标准带通滤光片： 0.1 to 1 J/cm2。
- 高功率介质滤光片： 5 to 20 J/cm2。
随脉冲持续时间的缩放关系
阈值 (LDT) 与脉冲持续时间 (τ) 的平方根成正比。如果已知 10 ns 时的阈值，则可使用以下关系式估算不同脉冲持续时间下的阈值：
LDT2 = LDT1 * sqrt(tau2 / tau1)
在此公式中：
- LDT2是新脉冲持续时间所对应的未知损伤阈值。
- LDT1 是已知的损伤阈值（通常由制造商提供）。
- tau2是激光器的脉冲持续时间。
- tau1是制造商测试所用的脉冲持续时间（通常为10 ns）。
- sqrt 表示平方根。
3. 对比摘要
| 特性 | CW 损伤阈值 | 脉冲损伤阈值 |
| 主要机制 | 热熔化 / 应力 | 介电击穿 / 电离 |
| 关键变量 | 平均功率 / 光斑尺寸 | 峰值功率 / 脉冲宽度 |
| 单位 | W/cm2 | J/cm2 |
| 材料敏感性 | 吸收 (k) | 带隙 & 表面质量 |
4. 影响阈值的因素
- 波长： 较短波长（UV）的光子能量更高，因而会导致更高的吸收并更容易发生电离，所以其损伤阈值通常较低。
- 表面清洁度： 灰尘、指纹或油污会吸收能量并形成“热点”，导致滤光片在远低于额定规格的条件下失效。
- 重复频率： 对于高重复频率脉冲激光器（MHz 范围），滤光片在脉冲之间可能没有足够的时间冷却，从而导致“热-脉冲”复合失效。
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