Kako odabrati sočivo od silicijum dioksida za 355nm, 532nm i 1064nm laserske sisteme

Odabir pravog fuzioniranog silicijumskog sočiva za laserski sistem zahtijeva više od usklađivanja promjera i žižne daljine. Od 355 nm UV do 532 nm zelenih i 1064 nm blizu-IR lasera, razlike u kvaliteti materijala, AR premazu, pragu oštećenja izazvanog laserom- (LIDT) i kvalitetu površine mogu direktno uticati na optičke performanse i pouzdanost. Ovaj vodič objašnjava ključne specifikacije koje inženjeri i OEM kupci trebaju uzeti u obzir prilikom odabira ili prilagođavanja sočiva od fuzioniranog silicijum-dioksida za različite talasne dužine lasera i radne uslove.

Odabir pouzdanogfuzionisana silicijumska sočivaza laserske sisteme nikada nije samo usklađivanje vrijednosti prečnika i žižne daljine. Mnogi kupci i inženjeri to zanemaruju355nm UV laserska sočiva, 532nm zelena laserska sočiva, i1064nm infracrvena laserska sočivazahtijevaju potpuno prilagođene kvalitete materijala, anti--premaze i standarde kvaliteta površine za postizanje stabilnih performansi lasera.

U postavkama velike-postrojenja i pulsnog lasera, tehnički indikatori kao što suLaser{0}}Prag izazvan laserom (LIDT), stvarna veličina snopa, trajanje impulsa i trajnost premaza direktno određuju životni vijek sočiva i konzistentnost obrade. Za OEM proizvođače lasera, sistemske integratore i optičke inženjere, najpouzdaniji princip izbora je jednostavan:uskladite svaku specifikaciju sočiva od topljenog silicijum-dioksida sa vašim stvarnim radnim uslovima lasera, a ne samo sa mehaničkim dimenzijama.

Ovaj praktični vodič za kupovinu razlaže kritične kriterijume za određivanje355nm, 532nm i 1064nm fuzionisana silika laserska sočiva, koji pokrivaju ocjenjivanje podloge, izbor premaza AR specifične za talasnu dužinu-, procjenu LIDT-a, standarde završne obrade površine, tipove geometrije sočiva i potpunu listu parametara koja je potrebna za precizno navođenje prilagođenih sočiva.

Globalna optička nabavka često miješa pojmove kao što sukvarcna sočiva, sočiva od topljenog kvarca, sočiva od silicijevog dioksida i sočiva od silicijum dioksida sa topljenjem UV zraka. Iako ova imena zvuče slično, jesunije zamjenjivo za precizne laserske aplikacije. Navođenje samo "kvarcnih sočiva" na vašem RFQ-u će lako dovesti do neusklađenog kvaliteta podloge i nezadovoljavajuće laserske otpornosti.

Laserski{0}}topljeni silicijum dioksidje postao glavni supstrat za industrijsku lasersku optiku zahvaljujući svom širokom spektralnom opsegu transmisije, ultra-niskom koeficijentu toplinske ekspanzije i odličnoj termičkoj stabilnosti. Dosljedno radi u UV, vidljivom i blizu-infracrvenom laserskom opsegu, što ga čini idealnim za industrijsku lasersku obradu dugog{3}}ciklusa.

Posebno za355nm UV laserske aplikacije, UV- topljeni silicijum dioksidje obavezno. Apsorpcija nečistoća i loša čistoća materijala značajno će smanjiti UV propusnost, uzrokovati postepenu degradaciju sočiva i ugroziti preciznost UV mikroobrade, obrade poluvodiča i UV laserskog označavanja.

Osnovno pravilo nabavke za laserske leće:uvijek specificirajte talasnu dužinu lasera i radne parametre umjesto generičkih zahtjeva za "kvarcnim sočivima"., tako da proizvođači mogu odabrati ispravnu klasu topljenog silicijuma za vašu primjenu.

Identični prečnik objektiva i žižna daljina ne znače univerzalnu kompatibilnost. Svaka talasna dužina lasera zahteva ekskluzivne standarde supstrata, AR dizajn premaza, tolerancije kvaliteta površine i nivoe LIDT-a da bi se oduprli laserskom oštećenju i održali stabilan kvalitet zraka.

Za lasersku opremu-lasersku opremu,AR premazi-specifični za laser- za talasnu dužinuuvijek nadmašuju obične širokopojasne premaze, dajući nižu površinsku refleksiju, veće korištenje svjetlosti i bolju termičku stabilnost pod-dugotrajnim laserskim radom.

Međutim, performanse premaza za laserske scenarije velike{0}}ne snage ne mogu se oslanjati samo na spektralne podatke. Formula premaza, proces vakuumskog taloženja, nivo pre-čišćenja podloge i stvarni uslovi laserskog pulsa određuju konačanotpornost na lasersko oštećenjei ukupni vijek trajanja sočiva.

355nm laserski sistemi postavljaju zahtjevne zahtjeve za optičke komponente jer UV performanse mogu biti osjetljive na čistoću podloge, stanje površine, kontaminaciju i kvalitet premaza.

Prilikom navođenja a355nm fuzionisana silika sočiva, uzmite u obzir sljedeće faktore.

1. Odaberite odgovarajući UV- topljeni silicijum dioksid

UV-stopljeni silicijum se obično koristi za lasersku optiku od 355 nm zbog svoje povoljne UV transmisije i termičkih svojstava.

Umjesto da jednostavno navedete "topljeni silicijum", potvrdite potrebnu klasu materijala kod proizvođača optičkih uređaja, posebno za precizne UV sisteme ili aplikacije sa zahtjevnim zahtjevima za prijenos i{0}}oštećenje.

2. Odredite 355nm AR premaz

Svaka neobložena optička površina unosi gubitke refleksije. U laserskom sistemu, ovi gubici mogu smanjiti optičku efikasnost i mogu takođe doprineti neželjenim refleksijama i zalutalom svetlu.

Za sistem koji radi posebno na 355 nm, laser-linijski AR premaz optimiziran oko 355 nm može se specificirati kako bi se smanjila površinska refleksija.

Kada se traži premaz, korisno je definisati ne samo središnju talasnu dužinu, već i potreban upadni ugao i radno okruženje ako se razlikuju od standardnih uslova.

3. Procijenite LIDT koristeći stvarne laserske uslove

Za pulsne UV lasere, LIDT može biti važan faktor u određivanju da li je optika pogodna za primenu.

Navedenu vrijednost u J/cm² nikada ne treba upoređivati ​​bez uzimanja u obzir pridruženih uslova ispitivanja.

Relevantni parametri uključuju:

• Talasna dužina
• Trajanje pulsa
• Pulsna energija
• Stopa ponavljanja
• Prečnik grede
• Profil greda
• Metoda ispitivanja

Na primjer, LIDT vrijednost mjerena pod nanosekundnim impulsima ne može se automatski koristiti za predviđanje performansi u pikosekundnim ili femtosekundnim uvjetima.

Kada tražite prilagođeno lasersko sočivo od 355 nm, navedite stvarne laserske parametre kad god je to moguće.

4. Odaberite kvalitet površine prema aplikaciji

Scratch{0}}specifikacije kao što su40-20, 20-10 i 10-5opisati dozvoljene kozmetičke nedostatke na optičkoj površini.

Stroža specifikacija nije automatski bolja za svaki laserski sistem.

Za mnoge precizne laserske aplikacije, 20-10 se može smatrati početnom tačkom, dok 10-5 ili stroži zahtjevi mogu biti specificirani za optičke sisteme koji su posebno osjetljivi na rasipanje ili površinske defekte.

Odgovarajuća specifikacija zavisi od uslova lasera, optičkog dizajna i zahteva za performansama sistema.

Preko{0}}navođenje kvaliteta površine može povećati troškove proizvodnje bez značajnog poboljšanja konačnog sistema.

Laseri od 532 nm se obično generiraju udvostručavanjem frekvencije i koriste se u aplikacijama u rasponu od optičkih instrumenata do precizne laserske obrade.

Jedna uobičajena greška u nabavci je pretpostavka da će dva sočiva od 532 nm sa istim prečnikom i žižnom daljinom raditi identično.

Možda neće.

Na primjer, jedno sočivo može koristiti opći širokopojasni AR premaz namijenjen za umjerenu optičku snagu, dok drugi može koristiti premaz posebno dizajniran i kvalificiran za primjenu impulsnog lasera od 532 nm.

Prije odabira a532nm fuzionisana silika laserska sočiva, potvrdi:

• CW ili impulsni rad
• Prosječna snaga
• Pulsna energija
• Trajanje pulsa
• Stopa ponavljanja
• Prečnik snopa na sočivu
• Potrebna žižna daljina
• Specifikacija AR premaza
• Kvalitet površine
• LIDT zahtjev, ako je primjenjiv

Ovi parametri omogućavaju procjenu specifikacija sočiva i premaza u skladu sa stvarnim radnim okruženjem umjesto samo talasne dužine.

1064nm se široko koristi u Nd:YAG i srodnim laserskim sistemima za označavanje, obradu materijala, istraživanje, fokusiranje i{1}}isporuku zraka.

Za sisteme veće{0}}snage, apsorpcija premaza, kontaminacija, površinski defekti i kvalitet talasnog fronta mogu postati sve važniji.

1. Odaberite AR premaz optimiziran za 1064nm

Ako optički sistem radi samo oko 1064 nm, laser-linijski AR premaz optimiziran za ovu talasnu dužinu može se koristiti da se minimiziraju gubici refleksije.

Za sisteme koji rade na više talasnih dužina, kao što su osnovne i harmonijske talasne dužine, širokopojasni ili više{0}}pojasni premaz može biti prikladniji.

Premaz stoga treba odabrati prema kompletnom optičkom sistemu, a ne jednostavno birati premaz sa najnižom nominalnom refleksijom na jednoj talasnoj dužini.

2. Uskladite LIDT zahtjeve sa laserom

CW laser i nanosekundni, pikosekundni ili femtosekundni pulsni laser ne bi trebali biti evaluirani korištenjem istog pojednostavljenog kriterija oštećenja.

Za impulsne sisteme, obezbedite energiju impulsa, trajanje impulsa, brzinu ponavljanja i veličinu snopa. Za CW sisteme, obezbedite radnu snagu i karakteristike snopa.

Ove informacije pomažu proizvođaču optičkih uređaja da utvrdi da li su podloga, proces poliranja i dizajn premaza prikladni za predviđene laserske uslove.

3. Razmotrite talasnu frontu i dimenzionalne tolerancije

U sistemima za fokusiranje i{0}}isporuku zraka, optičke performanse također mogu ovisiti o specifikacijama kao što su:

• Površinska figura
• Prenosi se talasni front
• Centracija
• Jasan otvor blende
• Tolerancija prečnika
• Debljina centra
• Efektivna žižna daljina (EFL)
• Zadnja žižna daljina (BFL)

Potrebne tolerancije treba odrediti optičkim dizajnom.

Određivanje ekstremno uskih tolerancija bez zahtjeva na nivou sistema{0}}može značajno povećati poteškoće i troškove proizvodnje.

Materijal i premaz samo su dio specifikacije sočiva. Geometrija sočiva takođe utiče na sfernu aberaciju i performanse fokusiranja.

Plano{0}}Konveksna sočiva

Plano{0}}konveksna sočiva se obično koriste za lasersko fokusiranje i kolimaciju, posebno kada su konjugirane udaljenosti jako nejednake.

Za mnoge jednostavne primjene laserskog fokusiranja, oni pružaju praktičnu ravnotežu između optičkih performansi, proizvodnosti i cijene.

Orijentacija sočiva je takođe važna. U tipičnoj konfiguraciji fokusiranja s kolimiranim ulaznim snopom, zakrivljena površina je općenito orijentirana prema kolimiranom snopu kako bi se smanjila sferna aberacija.

Bi{0}}Konveksna sočiva

Bi-konveksna sočiva mogu biti prikladna kada su udaljenosti objekta i slike uravnoteženije.

Ovisno o optičkoj konfiguraciji, oni mogu pružiti bolje performanse aberacije od plano{0}}konveksnog sočiva pod relativno simetričnim konjugiranim uvjetima.

Kada jednostavno sferno sočivo nije dovoljno

Za aplikacije koje zahtijevaju vrlo male fokusirane točke, veliki numerički otvor ili strožu kontrolu aberacija, mogu se razmotriti druga rješenja, uključujući:

Asferična sočiva

Meniskusna sočiva

Sklopovi za fokusiranje sa više-elemenata

Laserska optika{0}}dizajnirana po narudžbi

Najbolja geometrija zavisi od kompletnog optičkog sistema, a ne samo od talasne dužine.

Razmislite o UV laserskom sistemu koji zahtijeva prilagođeno sočivo za fokusiranje.

Preliminarna specifikacija može izgledati ovako:

Ovo treba tretirati kaoprimjer specifikacije, a ne univerzalne preporuke.

Konačan stepen podloge, tolerancije površine, premazi i LIDT zahtjevi trebaju biti potvrđeni prema stvarnom laserskom i optičkom dizajnu.

Za proizvodnju po narudžbi, pružanje kompletnog optičkog crteža je poželjno kad god je dostupan.

Greška 1: navođenje samo "kvarcnog sočiva"

"Kvarc" je preširok za precizan laserski RFQ.

Umesto toga, obezbedite radnu talasnu dužinu i potrebne optičke performanse tako da se može potvrditi tačan supstrat.

Greška 2: Odabir sočiva samo po prečniku i žižnoj daljini

Dva sočiva identičnih dimenzija mogu imati različite vrste podloge, premaze, kvalitet površine, performanse talasnog fronta i karakteristike laserskog oštećenja.

Mehanička kompatibilnost ne garantuje optičku kompatibilnost.

Greška 3: Poređenje LIDT brojeva bez testnih uslova

Veći broj J/cm² ne znači automatski da je jedna optika bolja od druge.

LIDT vrijednosti treba upoređivati ​​samo kada se razumiju relevantni uslovi ispitivanja, posebno talasna dužina i trajanje impulsa.

Greška 4: Određivanje najstrože dostupne tolerancije

Kvalitet površine 10-5, ekstremno uska tolerancija žižne daljine ili zahtjevi vrlo uskog talasnog fronta mogu zvučati privlačno, ali nisu neophodni za svaki laserski sistem.

Specifikacija bi trebala riješiti optički problem bez uvođenja nepotrebnih troškova proizvodnje.

Pružanje potpunih operativnih informacija u fazi RFQ može značajno smanjiti-i-komunikaciju i pomoći proizvođaču da preciznije procijeni objektiv.

Za prilagođeno sočivo laserskog silikatnog lasera, navedite što je više moguće od sljedećih parametara:

Talasna dužina lasera:355 nm, 532 nm, 1064 nm ili drugu talasnu dužinu

Način rada lasera:CW ili impulsni

Prosječna snaga ili energija impulsa

Trajanje pulsa:nanosekunda, pikosekunda ili femtosekunda

Stopa ponavljanja

Prečnik snopa na sočivu

Prečnik objektiva i jasan otvor blende

Efektivna žižna daljina / stražnja žižna daljina

Zahtjev za AR premazom

Kvalitet površine i figura površine

Zahtjev za LIDT, ako je navedeno u dizajnu sistema

Optički crtež ili postojeća specifikacija sočiva, ako je dostupna

Ako neki parametri još nisu određeni, navedite informacije o laserskom izvoru i namjeravanoj primjeni. Ovo može pomoći proizvođaču optičkih uređaja da identificira koje specifikacije još treba definirati.

Mogu li se sočiva od fuzioniranog silicijuma koristiti za lasere od 355 nm?

Da. UV-stopljeni silicijum se obično koristi za lasersku optiku od 355 nm zbog svoje povoljne UV transmisije i termičkih svojstava. Tačan nivo podloge, premaz i specifikaciju površine i dalje treba odabrati u skladu sa radnim uslovima lasera.

Može li se ista fuzionirana silika sočiva koristiti na 532nm i 1064nm?

Supstrat može biti sposoban za prijenos obje valne dužine, ali to ne znači da je kompletno sočivo optimizirano za obje.

AR premaz je posebno važan. Premaz dizajniran posebno za 532 nm možda neće pružiti potrebne performanse refleksije na 1064 nm, i obrnuto.

Ako jedan optički sistem mora da radi na obe talasne dužine, to treba navesti kada se dizajnira premaz.

Da li je kvarcna sočiva isto što i sočiva od fuzionisanog silicijum dioksida?

Termini se ponekad slabo koriste u komercijalnim izvorima, ali ih ne treba automatski tretirati kao identične specifikacije materijala.

Za laserske aplikacije, bolje je navesti tačan stepen topljenog silicijum-dioksida, a ne naručivati ​​optiku koristeći samo opšti izraz „kvarcna sočiva“.

Šta određuje LIDT laserskog sočiva?

Na performanse oštećenja lasera može uticati više faktora, uključujući talasnu dužinu, trajanje impulsa, veličinu snopa, kvalitet podloge, kvalitet poliranja, materijale premaza, proces nanošenja premaza, čistoću površine i kontaminaciju.

Iz tog razloga, LIDT vrijednost uvijek treba uzeti u obzir zajedno sa svojim ispitnim uvjetima.

Koji AR premaz treba koristiti za lasersko sočivo od 1064nm?

Za sistem koji radi posebno na 1064nm, često je prikladan laser-linijski AR premaz optimiziran za 1064nm.

Ako optički sistem radi u širem spektralnom opsegu ili na više talasnih dužina, umjesto toga može biti potreban širokopojasni ili više{0}}pojasni premaz.

Proizvodimo sočiva od silicijum dioksida po narudžbi za UV, vidljive i blizu{0}}infracrvene laserske aplikacije, uključujući optiku za355nm, 532nm i 1064nm laserski sistemi.

Dostupna prilagodba može uključivati ​​prečnik sočiva, žižnu daljinu, kvalitet površine, figuru površine, tolerancije dimenzija i AR premaze{0}}specifične za talasnu dužinu prema optičkom dizajnu i zahtjevima primjene.

Za laserske aplikacije, preporučujemo procjenu specifikacije sočiva na osnovu stvarnih radnih uvjeta, a ne samo na talasnoj dužini ili dimenzijama.

Trebate prilagođeno sočivo od silicijum dioksida za vaš laserski sistem?

Pošaljite nam svoje:

Talasna dužina · CW/impulsni način · Snaga ili impulsna energija · Trajanje impulsa · Stopa ponavljanja · Prečnik snopa · Dimenzije sočiva · Žižna daljina · Zahtjevi premaza · Optički crtež

Možemo pregledati zahtjeve i pružiti prilagođenu ponudu objektiva na osnovu vaše prijave.

Pošaljite svoje laserske parametre →

Zatražite ponudu prilagođenog objektiva →