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簡要描述：Layertec 飛秒激光光學元件飛秒激光光學系統(tǒng)的涂層通常針對特殊的反射率，透射率和GDD光譜進行優(yōu)化。對于大多數(shù)應用而言，此類涂層的激光誘導損傷閾值（LIDT）不太重要。
產(chǎn)品品牌：其他品牌廠商性質(zhì)：代理商更新時間：2021-05-07訪 問 量：951詳細介紹
| 品牌 | 其他品牌 | 價格區(qū)間 | 面議 |
|---|---|---|---|
| 組件類別 | 光學元件 | 應用領域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,化工,電子,綜合 |
Layertec 飛秒激光光學元件
大功率飛秒激光光學
飛秒激光光學系統(tǒng)的涂層通常針對特殊的反射率，透射率和GDD光譜進行優(yōu)化。對于大多數(shù)應用而言，此類涂層的激光誘導損傷閾值（LIDT）不太重要。盡管如此，高功率的fs激光器仍在研究之中，并且近年來fs激光器的輸出功率已大大提高（參見參考文獻1和其中的參考文獻）。因此，fs激光光學器件的LIDT變得越來越重要。LAYERTEC對fs和ps激光器的光學LIDT進行了詳細研究。如下表所示，我們發(fā)現(xiàn)標準光學，寬帶光學和超寬帶光學以及我們的高功率鏡的LIDT值存在很大差異。標準低GDD反射鏡的LIDT值為0.3J / cm2，而負GDD反射鏡，寬帶和超寬帶組件的LIDT約為0.1J / cm2。
我們的研究證明，飛秒激光光學器件的LIDT取決于涂層材料和涂層設計。標準低GDD組件和上述其他光學元件的LIDT值差異是由所使用的不同鍍膜設計導致的。尤其是寬帶和負GDD設計會導致較低的損壞閾值。只有標準的低GDD組件的設計才能達到更高的LIDT值。在所有這些情況下，均選擇具有高折射率對比度的材料以實現(xiàn)大帶寬。使用其他涂層材料可以實現(xiàn)更高的LIDT值。然而，由于這些折射率的對比度較低，因此由這些材料制成的反射鏡僅具有約80nm的帶寬。但是，該帶寬足以滿足低至150fs的脈沖長度的要求。所有大功率設計均針對GDD <20fs2進行了優(yōu)化。
我們由于不同的材料組合和設計而區(qū)分了不同的高功率設計，這些材料組合和設計在制備涂層方面需要不同的努力，并且在機械性能方面也不同，例如層中的應力。這些涂層的光譜帶寬幾乎相同。一個示例如圖1所示。
還發(fā)現(xiàn)，LAYERTEC優(yōu)化的銀鏡的LIDT值高于fs范圍內(nèi)的標準組件。銀鏡之所以具有優(yōu)勢，是因為其極寬的零GDD反射帶，在法向入射時的反射率高達98.5％。甚至具有規(guī)定透射率0.01％的銀鏡也顯示出比所有介電超寬帶組件更高的損傷閾值。有關銀鏡的更多信息，請參見此處。
1）E.Innerhofer，T.Südmeyer，F(xiàn).Brunner，R.Häring，A.Aschwanden和R.Paschotta，C.Hönninger和M.Kumkar，U.Keller，“在810fs脈沖中，平均輸出功率為60W 薄盤Yb：YAG激光器”，《光學信函》第28卷，第5期，第367–369頁
*與漢諾威激光Zentrum和耶拿大學Friedrich-Schiller大學合作。大部分工作是在德國聯(lián)合項目PRIMUS的框架內(nèi)完成的，該項目得到了聯(lián)邦技術與技術聯(lián)合會的支持。
介質(zhì)大功率鏡
圖1：高功率fs激光鏡HR（0°，800nm）R> 99.9％的反射光譜
飛秒激光光學元件的激光誘導損傷閾值概述
Coating | reflectance | LIDT [J/cm2] | ||
50 fs | 150 fs | 1 ps | ||
Bare gold | 97.5 % | 0.33 | 0.33 | |
Fs-protected silver | 98.5 % | 0.38 | 0.38 | |
Enhanced silver (800 nm) | 99.7 % | 0.37 | ||
Enhanced silver (600 – 1200 nm) | 98.5 % | 0.24 | ||
partially transparent silver (T(800 nm) = 0.01%) | 98.5 % | 0.22 | ||
Negative dispersion mirrors | > 99.9 % | ∼ 0.10 | ||
Broadband low GDD mirrors | > 99.9 % | ∼ 0.10 | ||
Standard low GDD mirrors | > 99.9 % | 0.30 | 0.55 | |
High power mirror type A | > 99.9 % | 0.35 | 0.44 | 0.65 |
High power mirror type B | > 99.8 % | 0.75 | 1.04 | |
Single wavelength AR coating | < 0.2 % | 1.20** | ||
Broadband AR coating | < 0.5 % | 1.20** | ||
*測量條件：30000個脈沖，重復率1kHz，λ= 800nm； 測量是根據(jù)ISO 11254在Laser Zentrum Hannover和Friedrich-Schiller-UniversitätJena進行的
**自聚焦效果可能會在增透膜穩(wěn)定的同時破壞基材
金屬大功率鏡
圖2：裸金和經(jīng)fs優(yōu)化的銀的反射光譜（針對800nm處的高反射率進行了優(yōu)化）
大功率飛秒激光鏡的GDD
圖3：標準和大功率介電鏡以及受fs保護的銀鏡的群時延色散（GDD）
低損耗光學元件的反射率和透射率的測定
低損耗光學組件的反射率值R> 99％和透射率值T> 99％可以通過腔衰蕩時間測量非常精確地測量。與在光譜儀中進行測量相比，該方法具有三個主要優(yōu)點：
Ø適用于非常高的反射率和透射率
Ø無法獲得比實際值高的測量值
Ø它具有很高的準確性
Basic CRD Measurement Setup
基本CRD測量設置
Layertec隨附各種腔衰蕩系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)可以穩(wěn)定地控制光學組件的質(zhì)量。 有關更多詳細信息，請參閱我們的目錄內(nèi)容“低損耗光學器件和腔衰蕩時間測量簡介”。
您可以在此處下載我們的目錄。
相位優(yōu)化的fs-Laser寬帶鏡-CRD測量示例
低損耗鏡 - CRD測量示例
轉向鏡 - 寬帶CRD測量示例
薄膜偏振片- CRD測量示例
超寬帶飛秒激光光學器件（帶寬?1個八度音程）
此處顯示的涂層是針對一個八度的波長（440 – 880 nm或550 – 1100 nm）計算的。對于中間波長范圍，類似的涂層也是可能的。
根據(jù)客戶要求，輸出耦合器和分束器的中心波長，帶寬，GDD和反射率
光譜公差為中心波長的1％
LIDT ∼ 0.1 J/cm2
內(nèi)部設計計算和GDD測量功能
負色散激光鏡對
圖1：超寬帶負色散激光鏡對的反射率（a）和GDD（b）光譜
AYERTEC設計的反射鏡對顯示出非常平滑的平均GDD頻譜，盡管單個寬帶反射鏡表現(xiàn)出強烈的GDD振蕩。
負色散泵鏡對
圖2：超寬帶負色散泵浦反射鏡對的反射率（a）和GDD（b）光譜
超寬帶負色散轉向鏡對
圖3：超寬帶轉向鏡對p偏振光的反射率（a）和GDD（b）光譜
超寬帶輸出耦合器
圖4：R = 85±3％的超寬帶輸出耦合器的反射率（a）和GDD（b）光譜
超寬帶分束器
圖5：Rp = 50±4％的p偏振光的超寬帶分束器的反射率（a）和GDD（b）光譜
標準件
圖1：248nm轉向鏡（AOI = 45°）對隨機偏振光的反射和透射光譜
Ø氧化物涂層具有較高的機械穩(wěn)定性和較低的雜散光損耗
Ø激光鏡（在248nm處為> 99％，在308nm和351nm處R> 99.5％）
Ø高品質(zhì)的鏡面基板，熔融石英窗口片和鏡片
ØPR涂層的公差為
ر 2% for R = 10 ... 30%
ر 3% for R = 30 ... 75%
ر 2% for R = 75 ... 90% and
ر 1% for R > 90%
Ø開發(fā)和生產(chǎn)客戶特定的組件
圖2：可變衰減器在不同AOI下308nm處的透射光譜（a）和在308nm下AOI的透射率與AOI的透射率光譜圖（b）; 透射率從AOI = 0°時的T> 85％變化到AOI = 45°時的T = 2±1％（非偏振光）
耐氟腔光學元件
圖3：氟化KrF激光鏡的反射光譜（a）和R = 50±3％的輸出耦合器（b）
Ø氟化物涂層和CaF2基材對氟和氯具有高穩(wěn)定性
Ø激光鏡（在248nm和308nm時R> 98％，在351nm時R> 96％）
ØCaF2的高品質(zhì)鏡面基板，窗戶和鏡片（肖特公司248nm受激準分子級或紫外線品質(zhì)）
ØPR涂層的公差為：
ر 2% for R = 10 ... 30%
ر 3% for R = 30 ... 75% and
ر 2% for R=75 ... >90%
KrF，XeCl和XeF激光組件的技術參數(shù)
Coating | Materials | Reflectance | Damage threshold* | Lifetime test |
HR (0°, 248nm) | oxides | > 99% | 10 J/cm2, 1 - on - 1,20ns 5 J/cm2, 1000 - on - 1 | |
HR (45°, 248nm) | oxides | > 99% (random pol.) | 10 J/cm2, 1 - on - 1,20ns | |
HR (0°, 248nm) | fluorides | R > 98% | 2x108 pulses** | |
PR (0°, 248nm) | fluorides | R = 50 ± 3% | 2x108 pulses** | |
PR (0°, 248nm) | fluorides | R < 0.25% | 2x108 pulses** | |
HR (0°, 308nm) | fluorides | R > 98% | 2x108 pulses*** | |
HR (0°, 351nm) | fluorides | R > 96% | 2x108 pulses*** | |
PR (0°, 351nm) | fluorides | R = 25 ± 3% | 2x108 pulses*** |
*在Laser LaborGöttingen和Friedrich-SchillerUniversitätJena進行了測量
**能量密度：100mJ / cm 2， 速率：100Hz，脈沖持續(xù)時間：15ns; 在慕尼黑的COHERENT AG進行測試
***能量密度：55 mJ / cm2， 速率：100Hz，脈沖持續(xù)時間：15ns; 在慕尼黑的COHERENT AG進行測試
標準飛秒激光光學元件（帶寬約120 nm）
Ø此處顯示的涂層在600 nm至1000 nm的波長范圍內(nèi)的帶寬為120 – 150 nm。
Ø鏡子反射率非常高（R> 99.9 ... 99.97％）
Ø光譜公差為中心波長的1％
Ø根據(jù)涂層設計，LIDT = 0.1 ... 0.3 J / cm2
Ø內(nèi)部設計計算和GDD測量功能
Ø根據(jù)客戶要求定制中心波長，GDD和TOD
飛秒激光標準反射鏡
圖1：標準低色散飛秒激光鏡的反射率（a）和GDD（b）光譜
圖2：標準低色散車鏡的反射率（a）和GDD（b）光譜
圖3：標準低色散泵激光鏡的反射率（a）和GDD（b）光譜
負色散鏡
圖4：GDD = -40±10fs2的標準負色散反射鏡的反射率（a）和GDD（b）光譜
輸出耦合器和光束分離器
圖5：幾個標準輸出耦合器的反射率（a）和GDD（b）光譜（GDD光譜是針對R = 98％計算得出的，但在所有反射率上都是相似的）
圖6：幾個標準分束器的AOI = 45°和p偏振光的反射率（a）和GDD（b）光譜（計算出的GDD光譜的R = 50％，但在所有反射率下都相似）
Ø還提供用于s的光束分離器-偏振光
Ø輸出耦合器和分束器的反射率和透射率可根據(jù)客戶要求進行調(diào)整
Ø公差：
ØR =10 … 70 % ± 2.5 %
ØR = 70 … 90 % ± 1.5 %
ØR = 90 … 95 % ± 0.75 %
ØR = 95 … 98 % ± 0.5 %
ØR > 98% ± 0.25 %
Ø標準增透膜：
ØAOI = 0°: R < 0.2 %
ØAOI = 45°, s - pol: R s < 0.5 %;
p - pol: rear side uncoated, Rp < 0.6 %
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