激光應(yīng)用鍍膜

LAYERTEC專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)從VUV（157nm及以下）到NIR（?4μm）的波長(zhǎng)范圍的激光應(yīng)用的光學(xué)元件。

用于激光器的常見(jiàn)類(lèi)型的光學(xué)涂層是高反射鏡（用于作為諧振鏡的正常入射或用于A(yíng)OI = 45°作為轉(zhuǎn)向鏡），用于輸出耦合器和分束器的部分反射器以及用于窗戶(hù)和透鏡的防反射涂層。用于更復(fù)雜激光類(lèi)型的涂層結(jié)合了高反射率的三個(gè)波長(zhǎng)范圍（例如，對(duì)于激光波長(zhǎng)和諧波）和高達(dá)三個(gè)波長(zhǎng)范圍的高透射率（例如，對(duì)于泵浦波長(zhǎng)，倍頻或抑制其他激光器線(xiàn)）。對(duì)于在大波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)射的激光，需要針對(duì)光滑群延遲和群延遲色散光譜進(jìn)行優(yōu)化的寬帶鏡和反射鏡。染料激光器，Ti：藍(lán)寶石激光器，光參量振蕩器（OPO）和飛秒激光器。

除了反射和透射之外，激光應(yīng)用的涂層必須針對(duì)低光損耗和高激光損傷閾值進(jìn)行優(yōu)化。

用于VIS和NIR的濺射光學(xué)涂層表現(xiàn)出非常低的雜散光和吸收損失（大約為10-5）。 HR反射鏡的反射率或由磁控濺射產(chǎn)生的部分反射體的反射率和透射率的總和遠(yuǎn)高于99.9％。對(duì)于濺射和蒸發(fā)涂層，近測(cè)量的NIR吸收損失約為3-30ppm。蒸發(fā)涂層在VIS-NIR區(qū)域顯示大約10-3級(jí)的雜散光損失，在UV和VUV中顯示大約10-2。然而，蒸發(fā)的涂層在UV中顯示出低吸收損失。

cw和ns激光光學(xué)器件的損害主要與熱效應(yīng)有關(guān)，例如吸收增加 - 涂層材料中的本征吸收或缺陷吸收 - 或涂層的低導(dǎo)熱性和低熔融溫度。高功率涂層需要控制涂層材料的固有性質(zhì)和減少層中的缺陷。皮秒和飛秒激光光學(xué)的激光損傷主要是由場(chǎng)強(qiáng)效應(yīng)引起的。這些激光器的大功率涂層需要非常特殊的涂層設(shè)計(jì)。

根據(jù)ISO 11254-1（cw-LIDT和1-LIDT上的1，即單脈沖LIDT），ISO 11254-2（S on 1，即多脈沖LIDT）確定激光誘導(dǎo)損傷閾值（LIDT）和ISO 11254-3（針對(duì)一定數(shù)量的脈沖的LIDT）要求激光系統(tǒng)以單一模式運(yùn)行，的光束診斷以及在線(xiàn)和離線(xiàn)損傷檢測(cè)系統(tǒng)。這就是為什么只有少數(shù)幾種類(lèi)型激光器的有限數(shù)量的測(cè)量系統(tǒng)可用（例如，在漢諾威Laserzentrum的1064nm）。對(duì)于一些突出的激光波長(zhǎng)，例如氬離子激光器（488nm或514nm），沒(méi)有可用的測(cè)量系統(tǒng)，并且不能提供認(rèn)證的LIDT數(shù)據(jù)。

1-on-1-LIDT（即樣品的1個(gè)位置上的1個(gè)脈沖）不代表正常操作條件。然而，這些值可用于比較不同的涂層和優(yōu)化程序。此外，1對(duì)1值與更實(shí)際的S-on-1-LIDT（在樣品的同一位點(diǎn)上的給定數(shù)字“S”的LIDT）直接相關(guān)，并且可以解釋為L(zhǎng)IDT的上限。具有高重復(fù)率（一些kHz）的激光系統(tǒng)需要通過(guò)大量脈沖的LIDT值表示的壽命測(cè)試。

測(cè)量設(shè)備數(shù)量有限，實(shí)際使用壽命測(cè)試的需要，還需要將測(cè)量，壽命測(cè)試或多個(gè)客戶(hù)的累積輻射測(cè)試納入我們的目錄以及本。請(qǐng)考慮到這些值不能與LIDT測(cè)量值進(jìn)行比較，因?yàn)榻o出的激光參數(shù)是沒(méi)有損壞的。此外，這些價(jià)值觀(guān)總是存在不確定性，特別是在確定斑點(diǎn)大小方面。必須考慮大約30％左右的錯(cuò)誤。然而，我們認(rèn)為，關(guān)于光學(xué)成功運(yùn)行參數(shù)的信息肯定有助于決定使用LAYERTEC光學(xué)器件。有時(shí)候，客戶(hù)激光系統(tǒng)的測(cè)試將是必要的。 LAYERTEC在客戶(hù)工廠(chǎng)對(duì)這些測(cè)試提供了相當(dāng)大的折扣。

Ruby和Alexandrite激光器特別適用于醫(yī)療激光應(yīng)用，分別在694nm和755nm工作。 LAYERTEC提供廣泛的激光光學(xué)，適用于具有高激光誘發(fā)損傷閾值和長(zhǎng)壽命的兩種波長(zhǎng)。

除了用于光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)的波長(zhǎng)的典型組合（例如694nm + 633nm）之外，LAYERTEC產(chǎn)品的特殊功能是與同一設(shè)備中用于醫(yī)療應(yīng)用的其他常用波長(zhǎng)的多種組合，但是來(lái)自不同的激光源（例如532nm + 694nm）。

腔鏡

•反射率：使用蒸發(fā)和濺射在A(yíng)OI = 0°時(shí)R> 99.8 ... R> 99.9％

•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)鏡

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

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

•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的導(dǎo)頻激光器（非偏振光）的反射光譜

梁組合

•通過(guò)濺射技術(shù)調(diào)節(jié)反射率

•集成導(dǎo)頻激光束對(duì)準(zhǔn)（例如635nm）

•具有特殊設(shè)計(jì)的高性能和成本優(yōu)化解決方案

圖3：694nm和633nm的特殊光束組合器的反射光譜：

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

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

Output Couplers and Lenses

輸出耦合器和透鏡

圖4：694nm和755nm的AR涂層的反射光譜：a）AR（0°，694nm）<0.2％，b）AR（0°-30°，755nm）<0.5％

•具有調(diào)節(jié)反射率的輸出耦合器

•在輸出耦合器的后側(cè)以及由熔融石英制成的透鏡和窗戶(hù)兩側(cè)的殘余反射率R <0.2％的AR涂層

基于Yb摻雜的晶體或光纖的激光器近年來(lái)越來(lái)越重要。 基于Yb：YAG和Yb摻雜光纖開(kāi)發(fā)了大功率cw激光器。 Yb：YAG和Yb：KGW激光器也可以作為高功率ns，ps或fs激光器工作。

Mirrors

圖1：HR腔鏡（a）和HR轉(zhuǎn)向鏡（b）的反射光譜

具有*輸出功率（例如> 10kW cw）的激光器通?；赮b：YAG。 LAYERTEC開(kāi)發(fā)了不同的涂層設(shè)計(jì)，以處理非凡的高流量。 這些設(shè)計(jì)針對(duì)cw輻射或ns脈沖或ps脈沖進(jìn)行了優(yōu)化。

短波長(zhǎng)過(guò)濾器

圖2：陡邊短波長(zhǎng)濾波器的透射光譜

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

特殊功能

•具有非常陡峭邊緣的短波長(zhǎng)通過(guò)濾波器，用作基于Yb摻雜材料（例如Yb：YAG，Yb：KGW，Yb摻雜光纖）的固態(tài)激光器的泵浦反射鏡，

•對(duì)于Nd摻雜和Yb-Nd共摻雜材料也是有用的

•在808nm-990nm處的透射率T> 99％，1030nm處的反射率R> 99.9％，即從高透射率范圍向激光波長(zhǎng)的4％內(nèi)的高反射率范圍的轉(zhuǎn)變

•優(yōu)異的激光損傷閾值（1064nm * 100 MW / cm2 cw）

•熱和氣候穩(wěn)定

*使用大功率光纖激光器在InstitutfürAngewandte Physik，F(xiàn)riedrich-Schiller-UniversitätJena

長(zhǎng)波長(zhǎng)通過(guò)濾波器

圖3：具有HR（0,915-980nm）> 99.8％的陡邊長(zhǎng)波長(zhǎng)通過(guò)濾波器的透射光譜

和HT（0°，1030?1200nm）> 97％，用作光纖激光器的后視鏡（AR側(cè)）

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)波長(zhǎng)通過(guò)濾波器的陡峭邊緣也可以與激光輻射的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的限定的部分反射率組合。

薄膜偏光鏡

圖5：薄膜偏光片的s偏振光和p偏振光的反射光譜

其設(shè)計(jì)用于ps脈沖的高激光損傷閾值（AOI = 55°）

薄膜偏振器是ns-和ps-激光器中再生放大器的關(guān)鍵元件。

皮秒激光器基于Yb摻雜材料

可以在Yb：YAG，Yb：KGW-和Yb：KYW的基礎(chǔ)上構(gòu)建皮秒激光器，即脈沖長(zhǎng)度為幾百fs10ps的激光器。這些激光器使材料加工不會(huì)產(chǎn)生不需要的熱效應(yīng)，例如熔化，從而導(dǎo)致的工藝精度。此外，皮秒激光器不需要啁啾脈沖放大，與fs-laser相比降低成本，激光晶體不顯示能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出功率的熱透鏡。近來(lái)，已經(jīng)證明，基于Yb：YAG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)元件才能實(shí)現(xiàn)高激光損傷閾值。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)此處。

對(duì)于通常用于從ps范圍到幾百fs的脈沖壓縮的GTI鏡，請(qǐng)參見(jiàn)這里。