在钛宝石飞秒激光器中有两个地方要用到镀金光栅——展宽器和压缩器。展宽器一般放在空气中，时间一长，吸附在光栅表面的气溶胶粒子越来越多，看上去光栅表面就好像蒙上了一层雾，衍射效率也会逐渐下降。

被气溶胶污染的光栅

压缩器内部一般保持真空，虽然没有气溶胶粒子的污染，但是最后一块光栅上被激光照射到的部分会慢慢沉积一层碳。它是由于扩散到真空室内的真空泵油、电动平移台的润滑油以及电缆外皮释放的气体等有机物，被飞秒激光分解产生的。随着时间的推移，被激光照射的部分会越来越黑。测量压缩器的透过率，会发现从开始的70%以上逐渐下降到50%以下。透过率的下降，还有来自于介质膜反射镜的贡献。被飞秒脉冲照射的反射镜，其表面也会因为同样的原因，逐渐沉积一层碳膜，但是不太容易被观察到。因为碳膜能强烈吸收激光能量，如果不把它清除掉，光栅和反射镜表面就会被破坏。根据我们的经验，如果看到发黑的部分又开始发白，就说明光栅表面有损伤了。

被碳污染的光栅

光栅表面是非常娇气的，即使用湿润的镜头纸在上面轻轻拖拽，也会留下划痕，所以绝对不能用擦拭的方法来清洁。清除气溶胶污染和碳污染的方法是不一样的，下面分别介绍。

清除气溶胶污染

准备去离子水、洗手或者洗碗用的洗涤液和热风枪。

水洗光栅所用的材料

用去离子水稀释洗涤液，轻轻冲洗光栅表面，反复数次，然后用去离子水冲洗几次，最后用热风枪顺着光栅刻线的方向把剩余的水珠吹出去。注意，酒精、丙酮等实验室常用的溶剂效果不好。绝对不能使用乙酸，因为乙酸会从金膜的砂眼渗透进去，使得金膜与基底脱离。

水洗光栅

吹干光栅

清除碳污染物

常用的方法有等离子体清洗和紫外线清洗，后一种方法比较简单。准备一支紫外灯（比如在空气中可以产生臭氧的医用杀菌灯），将紫外灯靠近光栅表面，紫外灯产生的紫外线电离空气产生游离的氧离子，氧离子和碳结合生成二氧化碳，二氧化碳飞离光栅表面，碳膜就逐渐消失了。用一支24 W的紫外灯，灯管离光栅表面几毫米，照射半天，黑斑就观察不到。为提高速度，可以将几支紫外灯并排使用。此法同样适用于被碳污染的介质膜反射镜。注意设置屏障，避免自己的皮肤和眼睛被紫外线照射到，臭氧要及时排出室外。如果不想把光栅和反射镜从压缩器里拿出来，也可以把紫外灯放在压缩器里照射，但是要注意避免压缩器内部的橡胶圈和电缆外皮被紫外线照射，以防老化。

清洗碳污染用的紫外灯

紫外灯辐照碳污染的光栅表面

清洗过的光栅衍射效率，基本能恢复到新光栅的水平。但是被碳污染的光栅，因为表面的损坏在逐渐积累，所以清洗几次后，衍射效率还是会逐渐下降。

本文转载自：LaserGuy激光怪

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