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激光應(yīng)用涂層

激光應(yīng)用涂層

  • 產(chǎn)品型號(hào):
  • 更新時(shí)間:2023-12-21
  • 產(chǎn)品介紹:激光應(yīng)用涂層
    近年來(lái),基于摻Y(jié)b的晶體或纖維的激光器變得越來(lái)越重要?;赮b:YAG以及摻Y(jié)b的光纖開(kāi)發(fā)了高功率連續(xù)激光器。Yb:YAG和Yb:KGW激光器也可以用作高功率ns,ps或fs激光器。
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產(chǎn)品介紹

品牌其他品牌價(jià)格區(qū)間面議
組件類別光學(xué)元件應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,化工,電子,綜合

激光應(yīng)用涂層

近年來(lái),基于摻Y(jié)b的晶體或纖維的激光器變得越來(lái)越重要?;赮b:YAG以及摻Y(jié)b的光纖開(kāi)發(fā)了高功率連續(xù)激光器。Yb:YAG和Yb:KGW激光器也可以用作高功率ns,ps或fs激光器。

反射鏡


圖1:HR腔鏡(a)和HR轉(zhuǎn)向鏡(b)的反射光譜

輸出功率*(例如> 10kW cw)的激光器通?;赮b:YAG。 LAYERTEC已開(kāi)發(fā)出不同的涂料設(shè)計(jì),以應(yīng)對(duì)非凡的高通量。 設(shè)計(jì)針對(duì)連續(xù)輻射或ns脈沖或ps脈沖進(jìn)行了優(yōu)化。

短波通濾光片


圖2:陡邊短波通濾光片的透射光譜

HR(0°,1030nm)> 99.9%,HT(0°,808-980nm)> 99.5%(后側(cè)AR涂層)

特殊功能

Ø邊緣很陡的短波長(zhǎng)通過(guò)濾光片,用作摻有Yb的材料(例如Yb:YAG,Yb:KGW,摻Y(jié)b的光纖)用作固態(tài)激光器的泵浦反射鏡

Ø對(duì)于Nd摻雜和Yb-Nd共摻雜的材料也很有用

Ø在808nm–990nm處的透射率T> 99%,在1030nm處的反射率R> 99.9%,即在4%的激光波長(zhǎng)范圍內(nèi)從高透射率范圍過(guò)渡到高反射率范圍

Ø*的激光損傷閾值(100 MW / cm2 cw at 1064nm *)

Ø熱和氣候穩(wěn)定

*耶拿大學(xué)弗里德里希-席勒大學(xué)物理研究所用高功率光纖激光器測(cè)量

長(zhǎng)波通濾光片


圖3:HR(0,915 – 980 nm)> 99.8%的陡邊長(zhǎng)波通濾光片的透射光譜

HT(0°,1030 – 1200 nm)> 97%,用作光纖激光器的輸出鏡(背面鍍AR)


圖4:阻擋二極管輻射的光纖激光器的輸出鏡的反射光譜在980nm處具有1030-1100nm的部分反射率R = 10%

長(zhǎng)波通濾光片的陡峭邊緣也可以與在激光輻射的波長(zhǎng)范圍內(nèi)定義的部分反射率組合。

薄膜偏振片


圖5:薄膜偏振片的S偏振和P偏振光的反射光譜

設(shè)計(jì)用于ps脈沖的高激光損傷閾值(AOI = 55°)

薄膜偏振片是ns激光和ps激光中的再生放大器的關(guān)鍵元件。

 

基于Yb摻雜材料的皮秒激光器

皮秒激光器,即具有幾百個(gè)fs到10ps的脈沖長(zhǎng)度的激光器,可以基于Yb:YAG-,Yb:KGW-和Yb:KYW來(lái)構(gòu)建。這些激光使材料加工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生不希望的熱效應(yīng),例如熔化,從而導(dǎo)致了未有的加工精度。此外,皮秒激光器不需要require脈沖放大,與fs激光器相比,它降低了成本,并且激光晶體沒(méi)有顯示可實(shí)現(xiàn)高輸出功率的熱透鏡。最近,已經(jīng)證明,基于Yb:YAG平板晶體,平均功率為400W(770fs,1MHz)的激光器是可能的。

皮秒激光光學(xué)器件需要特殊設(shè)計(jì)的光學(xué)器件才能達(dá)到較高的激光損傷閾值。 有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)此處。

對(duì)于通常用于ps范圍至幾百fs范圍內(nèi)的脈沖壓縮的GTI反射鏡,請(qǐng)參見(jiàn)此處。

 

激光應(yīng)用涂層

Ruby和Alexandrite激光特別適用于醫(yī)療激光應(yīng)用,工作頻率分別為694nm和755nm。 LAYERTEC為兩種波長(zhǎng)提供廣泛的激光光學(xué)器件,具有很高的激光誘導(dǎo)損傷閾值和長(zhǎng)壽命。除了用于校準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的典型波長(zhǎng)組合(例如694nm + 633nm)以外,LAYERTEC產(chǎn)品的一個(gè)特殊功能是同一設(shè)備中醫(yī)療應(yīng)用中使用的其他常見(jiàn)波長(zhǎng)的多種組合,但來(lái)自不同的激光源(例如532nm) + 694nm)。

腔鏡

Ø反射率:使用蒸發(fā)和濺射在AOI = 0°時(shí)R> 99.8 ... R> 99.9%

Ø高損傷閾值(800 MW / cm2,35ns脈沖長(zhǎng)度)


圖1:694nm(a)和755nm(b)的腔鏡的反射光譜

轉(zhuǎn)向鏡

Ø反射率:對(duì)于隨機(jī)偏振光,AOI = 45°時(shí)R> 99.5%

Ø集成導(dǎo)頻激光束對(duì)準(zhǔn)(例如在630 - 650nm)

Ø高損傷閾值(800 MW / cm2,35 ns脈沖長(zhǎng)度)


圖2:694nm的轉(zhuǎn)向鏡與633nm處的導(dǎo)向激光組合的反射光譜(非偏振光)

合束器

Ø通過(guò)濺射技術(shù)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)反射率

Ø集成的引導(dǎo)激光束對(duì)準(zhǔn)(例如635nm)

Ø具有特殊設(shè)計(jì)的高性能和成本優(yōu)化解決方案


圖3:特殊光束組合器在694nm和633nm處的反射光譜:

a)PRr(45°,694nm)= 99.0%+ Rr(45°,633nm)<35%

b)Rr(45°,630-640nm)> 35%+ Rp(45°,694nm)<0.3%

輸出耦合器和透鏡


圖4:增透膜在694nm和755nm處的反射光譜:a)AR(0°,694nm)<0.2%,b)AR(0°-30°,755nm)<0.5%

Ø反射率準(zhǔn)確調(diào)整的輸出耦合器

ØAR涂層在輸出耦合器的背面以及熔融石英制成的透鏡和窗戶的兩側(cè)均具有剩余反射率R <0.2%

 

 

激光應(yīng)用涂層

LAYERTEC專門從事激光應(yīng)用光學(xué)器件的生產(chǎn),其波長(zhǎng)范圍從VUV(157nm及以下)到NIR(?4μm)。

激光的光學(xué)涂層常見(jiàn)的類型是高反射鏡(對(duì)于法向入射,作為諧振鏡,對(duì)于AOI = 45°作為轉(zhuǎn)向鏡),對(duì)于輸出耦合器和分束器的部分反射鏡,以及用于窗戶和透鏡的抗反射涂層。較復(fù)雜的激光器類型的涂層組合了多達(dá)三個(gè)高反射率的波長(zhǎng)范圍(例如,對(duì)于激光波長(zhǎng)和諧波)和多達(dá)三個(gè)具有高透射率的波長(zhǎng)范圍(例如,對(duì)于泵浦波長(zhǎng),諧波或用于抑制其他激光線)。在大波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)射激光的情況下,需要寬帶反射鏡和為平滑群延遲和群延遲色散頻譜而優(yōu)化的反射鏡。染料激光器,鈦藍(lán)寶石激光器,光學(xué)參量振蕩器(OPO)和飛秒激光器。

除了反射率和透射率之外,還必須優(yōu)化激光應(yīng)用的涂層,以降低光學(xué)損失和提高激光誘導(dǎo)的損傷閾值。

用于VIS和NIR的濺射光學(xué)鍍膜具有極低的雜散光和吸收損耗(均為10–5左右)。 HR鏡的反射率或磁控濺射產(chǎn)生的部分反射鏡的反射率與透射率之和遠(yuǎn)高于99.9%。最近測(cè)得的濺射鍍膜和蒸發(fā)鍍膜在NIR中的吸收損失約為3–30ppm。蒸發(fā)的涂層在VIS–NIR區(qū)域顯示的雜散光損失約為10–3,而在UV和VUV中則高達(dá)10–2。然而,蒸發(fā)的涂層在紫外線下顯示出低的吸收損失。

cw和ns激光光學(xué)器件的損壞主要與熱效應(yīng)有關(guān),例如吸收增加–涂層材料的固有吸收或缺陷吸收–或?qū)嵝圆詈屯繉尤刍瘻囟鹊?。高功率涂料既需要控制涂料的固有性能,又需要減少涂層中的缺陷。皮秒和飛秒激光光學(xué)器件的激光損傷主要是由場(chǎng)強(qiáng)效應(yīng)引起的。這些激光器的高功率涂層需要非常特殊的涂層設(shè)計(jì)。

根據(jù)ISO 11254-1標(biāo)準(zhǔn)(cw-LIDT和1 –LIDT上的1,即單脈沖LIDT),ISO 11254-2(S 1,即多脈沖LIDT),確定激光誘導(dǎo)損傷閾值(LIDT) ISO 11254-3(針對(duì)一定數(shù)量的脈沖的LIDT)要求激光系統(tǒng)以單模運(yùn)行,準(zhǔn)確的光束診斷以及在線和離線損壞檢測(cè)系統(tǒng)。這就是為什么只有數(shù)量有限的測(cè)量系統(tǒng)只能使用幾種類型的激光器的原因(例如,Laserzentrum Hannover的1064nm)。對(duì)于某些突出的激光波長(zhǎng),例如氬離子激光器(488nm或514nm),沒(méi)有可用的測(cè)量系統(tǒng),也無(wú)法提供經(jīng)過(guò)認(rèn)證的LIDT數(shù)據(jù)。

1對(duì)1 LIDT(即在樣品的1個(gè)位置上產(chǎn)生1個(gè)脈沖)不能代表正常的操作條件。但是,這些值可用于比較不同的涂層和優(yōu)化程序。 此外,“一對(duì)一”值與更實(shí)際的S-on-1-LIDT(在樣本的同一位置上給定數(shù)量的“ S”個(gè)脈沖的LIDT)直接相關(guān),可以解釋為L(zhǎng)IDT的上限。具有高重復(fù)率(約kHz)的激光系統(tǒng)需要使用LIDT值表示的壽命測(cè)試來(lái)測(cè)試大量脈沖。

測(cè)量設(shè)備的數(shù)量有限,實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行壽命測(cè)試,因此有必要將多個(gè)客戶的測(cè)量,壽命測(cè)試或累積輻射測(cè)試也包括在我們的目錄和本網(wǎng)站中。請(qǐng)注意,這些值無(wú)法與LIDT測(cè)量進(jìn)行比較,因?yàn)榇颂幗o出的激光參數(shù)沒(méi)有損壞。此外,這些值始終存在不確定性,尤其是在確定光斑尺寸方面。必須考慮大約30%左右的誤差。盡管如此,我們認(rèn)為有關(guān)光學(xué)器件成功運(yùn)行參數(shù)的信息肯定會(huì)有助于決定使用LAYERTEC光學(xué)器件。但是,有時(shí)需要在客戶的激光系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)試。LAYERTEC在客戶工廠為這種測(cè)試提供了很大的折扣。

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