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高功率光学镀膜是具有严格激光损伤诱导阈值 (LIDT) 的光学镀膜,旨在承受高功率应用(例如高功率激光器)的高光强照射。激光诱导损伤阈值表示镀膜在发生损伤之前能够承受的最大激光能量密度(对于脉冲激光器,通常以 J/cm² 为单位)或最大激光强度(对于连续波激光器,通常以 W/cm² 为单位)。在存在高功率光源的各种挑战性环境中,高功率光学镀膜至关重要,因为它们能够发挥光学功能,改变光学元件与光的相互作用方式,而其高损伤阈值可确保光学镀膜在高功率光源的照射下不会发生性能下降。随着技术的不断进步,高激光损伤阈值 (LIDT) 的高功率光学镀膜在医疗应用、微加工、半导体芯片制造、汽车、国防和航空航天技术等应用领域越来越受到关注和需求,这些镀膜已成为各种光学和激光元件(如反射镜、透镜、棱镜、分束器等)不可或缺的元件。
超快光学镀膜是专为超快光学器件设计的光学镀膜。例如,超快增强金属镀膜和飞秒低 GDD 介质镀膜,它们旨在为超快脉冲激光提供高反射率,同时最大限度地降低群延迟色散以保持脉冲形状。由于超快激光(包括纳秒、皮秒、飞秒)的脉冲持续时间非常短,光的功率密度非常高,因此超快激光的光学镀膜必须具有较高的激光损伤阈值。
杭州煦和光电技术有限公司 (Shalom EO) 在提供各种定制光学镀膜(包括高功率光学镀膜服务)方面拥有专业经验。我们提供高功率光学镀膜和超快光学镀膜的设计和制造服务,这些镀膜具有优化的激光损伤阈值 (LIDT) 和低色散特性,适用于高功率连续波 (CW) 激光器和超快脉冲激光器。我们提供宽带高功率光学镀膜、窄带镀膜、分束器镀膜、激光线 V 镀膜以及其他光谱功能镀膜。煦和光电使用 Fast Innovations GOBI 白光干涉仪测量 GDD。
我们的高功率和超快激光光学镀膜产品目录包括:
用于激光镜的高功率高反射率镀膜:
煦和光电的高功率介质反射镀膜在增强反射性能的同时,还具有卓越的激光损伤阈值。我们的高功率高反射率镀膜在 1064nm、10ns、10Hz 脉冲下的激光损伤阈值 >20J/cm²。我们能够定制高功率高反射率 (HR) 激光镜面镀膜,以适应各种波长和激光模式。我们提供适用于脉冲激光器(纳秒脉冲/皮秒脉冲/飞秒脉冲激光器)的光学镀膜,这些光学镀膜由介电薄膜结构构成,具有优异的抗强辐射和热冲击性能。我们还提供适用于连续波 (CW) 的高功率光学镀膜,旨在快速散热并在长时间曝光下保持稳定性。
用于激光透镜/窗口片/棱镜等的高功率增透膜:
Shalom EO 的高功率增透膜旨在为在高功率曝光下工作的光学元件提供高透射率。薄膜每层的厚度均采用计算机软件计算,以获得卓越的厚度精度,这与增透膜的反射率密切相关。
高功率分束器/二向色膜:
我们提供用于分束器和二向色滤光片的高功率光学膜。这些膜将光分成两部分,一部分透射,一部分反射。偏振分束器膜根据光的偏振状态进行分束,非偏振分束器膜则根据一定比例划分光的强度,而不会改变光的偏振状态。二向色滤光片膜旨在反射某些波长的光,同时透射其他波长的光。这些镀膜非常适合各种应用,例如高功率激光偏振分束器 (PBS) 立方体。
低 GDD 介电/超快增强银/啁啾镜镀膜:
低 GDD 光学镀膜对于维持超快和飞秒激光器的脉冲形状至关重要。Shalom EO 提供 GDD 最小的介电镜镀膜,能够处理低至飞秒级的脉冲宽度。此外,我们还提供由银镀膜和介电外覆层组成的超快增强银镀膜。当更宽的波段和 AOI 范围比反射率更重要时,超快增强银镜是低 GDD 介电镜镀膜的经济替代方案。
Shalom EO 还设计和制造啁啾镜面镀膜。这些镀膜是由厚度逐渐变化的交替介电材料层组成的高反射光学镀膜,有助于实现负的 GDD 值,并补偿超快脉冲激光在光学系统中传播时的色散。
为了严格检验超快镀膜的 GDD 值,Shalom EO 采用了 Ultrafast Innovations 的 GOBI 白光干涉仪。
Shalom EO 使用 Ultrafast Innovations GOBI 白光干涉仪进行群延迟色散测量
您也可以点击右侧粗体字访问我们的资源页面,了解更多关于激光诱导损伤阈值的信息。
应用说明:
设计和制作高功率或高激光损伤涂层是一个复杂的多道工序流程。杭州 Shalom EO 生产基地专注于提供高功率光学涂层和高功率激光涂层服务,我们结合了多种光学涂层工艺,包括基板清洁、涂层材料设计、离子辅助沉积电子束涂层工艺和检测:
1. 基板清洁
在高功率涂层工艺之前和过程中,必须保持基板高度清洁,表面不得残留颗粒和污染物,否则会影响激光能量的吸收。Shalom EO 使用超声波清洗机在涂层前清洁基板。
杭州煦和光电的光学镀膜自动化超声波清洗车间
2. 高功率激光镀膜介质镀膜材料选择
杭州煦和光电的镀膜技术人员凭借丰富的专业经验,利用不同介质材料的独特特性,设计出满足您激光损伤时间 (LIDT) 要求的高功率镀膜。这些高功率光学镀膜由两种不同折射率材料交替的薄层组成,一种折射率低,一种折射率高。
光学镀膜材料的选择取决于具体应用。为脉冲激光器设计的高功率镀膜应能够抵抗强电磁场引起的介质击穿,并能够承受激光脉冲特性引起的快速热变化。用于高功率连续波 (CW) 激光器的光学镀膜不应因吸收激光能量而熔化。
材料的选择取决于目标波长,用于紫外 (UV) 光谱光学元件的镀膜材料与用于可见光 (VIS) 或红外 (IR) 光谱光学元件的镀膜材料不同。可以在薄膜堆中添加半波长厚度薄膜,以提高激光诱导损伤阈值 (LIDT)。如上所述,高功率介质镀膜由介质折射叠层组成。对于低折射率层,二氧化硅是通用选择,而对于紫外、可见光和近红外激光器,建议使用金属氧化物。对于高折射率层,钛、钽、锆、铪等镀膜材料是制造高功率光学镀膜的常用材料。
3. 离子辅助沉积电子束 (IAD 电子束) 镀膜工艺
杭州煦和光电技术有限公司 (Hangzhou Shalom EO) 利用 IAD 电子束镀膜工艺,实现高效、精密控制的高功率光学镀膜制造。IAD 电子束镀膜工艺。在细致的镀膜工艺中,沉积速率、基底温度、厚度校准、材料熔化预处理以及电子枪扫描等关键因素均受到严格控制,以确保沉积过程平滑均匀。整个镀膜过程均在我们的ISO-6洁净室内进行,以确保高功率镀膜基底达到最高的洁净度标准。此外,我们的真空镀膜室定期清洁,确保无残留材料。Shalom EO拥有先进的镀膜设备和设施,用于设计和制造光学镀膜;目前,我们采用两台镀膜机模块:SHINCRON MIC-1350TBN和成都国泰真空设备GTF-900,这使我们能够在每一批光学镀膜中获得最佳效果。
4. 激光损伤阈值检测 激光损伤阈值测试有两种方法。第一种方法是“直至失效”测试法,即将待测涂层暴露于激光束下,并不断增加或减少激光功率,直至发生损伤。另一种方法是根据制造商或客户指定的参数对光学涂层进行测试,然后观察其性能。 Shalom EO 与实验室合作,对高功率光学涂层进行激光损伤阈值测试,以确保我们光学涂层的可靠性能。我们可为客户提供测试数据和报告。