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Optische Beschichtungen bei LASER COMPONENTS001 Dielektrische Beschichtungen sind seit 1986 ein fester Bestandteil der Eigenproduktion bei LASER COMPONENTS. Hinter dem Begriff Laseroptik verbirgt sich alles, was von Spiegel über Linse und Auskoppler bis hin zu Polarisatoren in Lasersystemen eingesetzt wird. Dank neuer Technologien und geschickter Prozess-Steuerung können verbesserte und neue innovative Produkte hergestellt werden. Wie das geht und welche Vorteile Sie dadurch haben, lesen Sie hier.
Die hauseigene Optik-Fertigung verfügt über verschiedenste Beschichtungstechnologien. Das gängiste Verfahren ist unter dem Namen PVD (Physical Vapour Deposition) oder E-Beam bekannt. Dabei werden dielektrische Materialien mittels eines Elektronenstrahls im Vakuum verdampft. Diese (kostengünstigen) Coatings zeichnen sich besonders bei Laserpulsen im Nanosekundenbereich durch eine sehr hohe Zerstörfestigkeit aus. Ausgelegt auf höchste Laserleistungen, werden IAD (Ion-Assisted Deposition) Coatings angeboten. Dabei ist die Beschichtungsanlage zusätzlich mit einer leistungsfähigen Ionenquelle ausgestattet. Die kondensierten Schichten werden mit einem Strom nieder-energetischer Ionen bestrahlt. Die entstehenden Schichten sind sehr kompakt und zeigen keine thermische Drift.
On-Line Schichtdickenkontrolle Die Anforderungen an hochwertige Beschichtungen im Laserbereich steigen permanent. Verlangt werden höchste Fertigungsgenauigkeiten und Chargen-Reproduzierbarkeit. Hierzu wurde jüngst eine breitbandige optische in-situ Schichtdickenbestimmung in der IAD-Anlage installiert.
Im Unterschied zu konventionellen Kontrollkonzepten wird dabei die abgeschiedene Schichtdicke direkt an einem Substrat in der Anlage gemessen. Entscheidend ist, dass das komplette sichtbare optische Spektrum zur Schichtdickenkontrolle verwendet wird.
Durch die Kombination aus ionengestützter Beschichtung und breitbandiger Schichtdickenkontrolle ergeben sich Vorteile in der Realisierung komplexer Coatings. Es lassen sich sowohl Beschichtungen mit verbesserten Spezifikationen realisieren als auch neue Produkte.
Neue Produkte Ein Beispiel hierfür stellt die Weiterentwicklung des Dünnschichtpolarisators TFP dar. Dieser wird unter dem Brewsterwinkel von etwa 56° eingesetzt. Während der p-polarisierte Anteil der einfallenden Strahlung transmittiert wird und nur einen leichten Strahlversatz erfährt, wird der s-polarisierte Anteil reflektiert und erfährt eine Ablenkung von etwa 112°. Eine hohe Transmission Tp des p-Anteils und eine möglichste hohe Auslöschrate Tp/Ts werden dabei angestrebt.
Breitband-Polarisatoren TFPB Durch den Einsatz des Breitband-Monitorings wurden neue Dünnschichtpolarisatoren entwickelt: Die breitbandigen Polarisatoren mit dem Namen TFPB besitzen nicht nur ein besseres Auslöschungsverhältnis sondern sind zusätzlich justagefrei. Das heißt, dass sie im gesamten Winkelbereich zwischen 54° und 58° ein Auslöschverhältnis von über 300:1 erreichen. Auch in leicht divergenten oder fokussierten Strahlengängen kann der TFPB ohne Einbußen eingesetzt werden.
Produktvariationen Das Produkt wird in zwei Variationen angeboten. Zum einen kann eine Wellenlänge festgelegt werden, bei welcher der Polarisator dann justagefrei in einem bestimmten Winkelbereich eingesetzt werden kann. Verzichtet man alternativ auf den erweiterten Winkelbereich und hält den Einfallswinkel exakt fest, so ist der TFPB auch für einen Wellenlängenbereich um die Zentralwellenlänge herum einsetzbar. Im Fall der Zentralwellenlänge 532 nm beträgt das Intervall etwa 20 nm.
Weiterhin kann dieses Coating nun auch für Einfallswinkel von 45° angeboten werden, was dem Anwender Vorteile im Aufbau verschafft.
Polarisationsunabhängige Strahlteiler Ein weiteres Beispiel für ein neues Produkt sind polarisationsunabhängige Strahlteiler, die für s-pol. und p-pol. Strahlung den gleichen Reflexionsgrad besitzen. Normalerweise erhielt der Anwender für beide Polarisationsrichtungen unterschiedliche Reflexionswerte. Dank der neuen Technik können nun polarisationsunabhängige Strahlteiler für quasi jede Wellenlänge angeboten werden.
Was Sie zukünftig erwarten dürfen Schon jetzt können wir Bandpässe, optische Filter sowie Transmissions- und Reflexionsverläufe frei nach Kundenwünschen realisieren.
Das Breitband-Monitoring-System ermöglicht die Herstellung einer Vielzahl weiterer komplexer Beschichtungsdesigns. So können sehr steile Kanten bei Kurz- und Langpass-Spiegeln erzeugt werden. Bei dichroitischen Spiegeln wird jetzt eine Transmission von weit über 95% erreicht. Die Reflexionswerte liegen über 99%.
Weitere Produkte werden folgen. Wir halten Sie auf dem Laufenden!
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