Оптика для лазеров будущего. Высокая мощность требует современных методов покрытия
ИноСМИ, Лазерные технологии 27.02.2020 Комментарии к записи Оптика для лазеров будущего. Высокая мощность требует современных методов покрытия отключеныКогда первые лазеры были разработаны почти 60 лет назад, пределы мощности достигали диапазона милливатт. Сегодня в оптической промышленности используются лазеры непрерывного действия, излучающие несколько киловатт; кроме того, исследовательские центры используют огромные импульсные лазерные устройства, которые излучают несколько сотен тераватт. Вопреки общей тенденции к миниатюризации, лазерная оптика становится все больше и больше при повышении уровня выходной мощности.
Для производителей оптики, таких как LASER COMPONENTS, существует большой потенциал в точной оптике с высокими порогами повреждения.
Высокая выходная мощность лазера требует низкого поглощения лазерной оптики. В оптической промышленности используются лазеры непрерывного действия для сварки и резки. Производство оптики, необходимой для этой цели, является сложным процессом, поскольку для высокой выходной мощности требуются особо надежные компоненты.
По сравнению с другими областями применения поглощение в диапазоне ppm имеет серьезные последствия в мощных лазерах: поглощенный свет производит тепло в подложке и покрытии. Повреждение может произойти из-за того, что оптические компоненты плохо проводят тепло. Колебания температуры могут привести к «блужданию» фокальной точки, которая может больше не оставаться в плоскости обработки. Это называется тепловой линзой.
Как поглощение влияет на лазерный луч, может быть определено с помощью калориметрической измерения температуры поверхности или с помощью опорного пучка.
Что вы можете сделать, чтобы решить проблему поглощения? С подложками с низким нагревом и оптимальным выбором покрытия можно получить оптику с очень низкой скоростью поглощения. Использование так называемой оптики TLC ™ является относительно новым. Метод, который успешно использовался в течение десятилетий в инфракрасной оптике, здесь переносится на лазерное излучение.
Оптика для крупнейших лазеров в мире
Для исследований в области ядерного синтеза и рака требуются высокоэнергетические лазеры в диапазоне мегаватт и петаватт, которые помогают науке совершать прорывы. Есть несколько гигантских объектов в использовании.
Самым известным учреждением в Европе, скорее всего, является Laser Mégajoule недалеко от Бордо. В 2014 году была введена в эксплуатацию первая из 22 линий электропередачи. Еще одна будет добавляться каждый год до 2025 года. Лазеры, используемые на этих объектах, бьют все рекорды с точки зрения измерения, с которым мы знакомы в оптике. Это становится очевидным из размера одного здания. Каждый из четырех лазерных залов имеет длину 100 м и ширину 30 м. Количество используемых компонентов также огромно: например, для сложного наведения луча требуется 10000 единиц оптики различных размеров [1].
LASER COMPONENTS производит оптику диаметром до 390 мм для этих научных учреждений. Для успешного выполнения этого, прежде всего, необходимо правильно выбрать подложку и материал покрытия.
Не все положки имеют низкое поглощение, подходят для желаемых размеров и в то же время достаточно гладкие. Шероховатость поверхности может составлять не более нескольких Ангстрем, а оптический показатель качества поверхности должен составлять около 1/10.
Кроме того, требуется устройство для нанесения покрытий, которое может обрабатывать большие подложки и обеспечивать высокую однородность покрытий даже на больших диаметрах. Мы регулярно проверяем это, проводя измерения распределения.
В хорошей форме, даже под нагрузкой.
При плазменных процессах плотность слоя осажденных паров покрытий особенно высока. В зависимости от отношения диаметра к толщине подложек это может привести к незначительным деформациям подложек. Можно исправить этот эффект, приняв надлежащие меры: либо необходимо использовать предварительно изогнутую подложку, либо нанести другое покрытие на обратную сторону подложки, чтобы обратить этот эффект вспять. Очень важно иметь производственную команду, которая имеет опыт практического применения и знает, как получить желаемые результаты.
Опыт и научное любопытство
С нашей высококачественной лазерной оптикой мы предоставляем практические решения для задач настоящего времени; однако LASER COMPONENTS также всегда думает о будущем: вместе с промышленными партнерами и известными исследовательскими институтами мы сотрудничаем по всей стране в разработке технологий и процессов будущего.
Это сочетание развития, производства, опыта и исследовательского интереса является секретом нашего успеха в LASER COMPONENTS.
Это позволяет нам отвечать даже самым сложным техническим требованиям. Это также обеспечивает нам безопасность при решении каждой новой задачи: наши инженеры по продажам и разработчики работают в тесном сотрудничестве с нашими клиентами над инновационными решениями для приложений будущего.
Источник: https://vertassets.blob.core.windows.net/download/