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EKSMA Optics高损伤阈值晶体的工艺

作者:维尔克斯  时间:2021-5-29 10:24:07

在激光加工领域,红外和紫外是最常用的两种波长。红外波长应用于激光加工,主要是烧蚀效应。而紫外波长应用于激光加工时,被称为“冷加工”,即高能量的紫外光子直接破坏分子键,使分子从样品上脱离,加工过程中不会产生过高的热量,相比其他波长热影响区更小。紫外波长结合超短脉冲激光技术,能实现超精细加工,如精密打标、FPC切割和打孔、OLED加工等。

超短脉冲紫外激光器中,实现紫外波长的核心器件是倍频晶体。但由于紫外光子能量高,倍频晶体的材料和膜层也难以承受。高损伤阈值倍频晶体的选型和使用工艺优化,一直是激光器开发人员的主要研究方向之一。

EKSMA Optics致力于提供高损伤阈值倍频晶体,如LBOBBO等,并广泛应用于国际上多家业内领先的紫外超快激光器公司。主营精密CNC抛光光学镜片,分光镜玻璃/平板分光,高透射NDYAG激光线谐波分离器,分光镜,平板分光镜,飞秒激光脉冲宽带可变衰减器


倍频晶体的制造工艺要点如下:

1、晶体生长。EKSMA Optics生长的倍频晶体吸收率特别低,比如LBO1064nm的弱吸收只有几个PPM。并可以提供特别大尺寸的倍频晶体产品,以1064nm二倍频的切割角为例,EKSMA Optics可以提供如65x65x3mm,或者7x7x100mm的晶体。

2、表面处理。在晶体抛光后,表面会有残余物,主要是抛光液和粉尘颗粒,如果直接镀膜,这些残余物会在激光器内持续吸热,导致倍频晶体端面慢慢出现坏点。而EKSMA Optics使用等离子体蚀刻机,对抛光后的倍频晶体端面蚀刻掉50nm~150nm,然后再镀膜,这样避免了残余物的影响,提高了损伤阈值。

3、镀膜技术。EKSMA Optics有完备的IBS镀膜工艺,能有效提高损伤阈值。对LBO产品实测数据如下,但此数据并非阈值上限,因为并未出现损坏。

72 J/cm^2 @12.2ns, 100Hz, 1064nm

48.2J/cm^2@7.6ns,100Hz, 532nm,束腰0.2mm

4.05J/cm^2@5.5ns,100Hz, 355nm, 束腰0.2mm


此外,倍频晶体需要精确的温度控制来实现精准的相位匹配角,从而使倍频效率在最高点保持稳定。而且将倍频晶体维持在较高的温度,可以有效防止潮解。为此,EKSMA Optics提供匹配倍频晶体的温控炉。产品如下:

立陶宛EKSMA Optics 公司成立于1983年,致力于精密光学器件和光学系统的研制开发,凭借其在光学和激光领域长期的知识和经验积累,EKSMA 成为高功率激光应用领域的全球知名制造商。其主要产品包括激光介质和非线性频率转换晶体、光机械、电光普克尔盒及驱动、超快脉冲采集系统等,应用于激光器及其他光学仪器。


深圳维尔克斯光电是EKSMA Optics在中国市场的代理商,致力于EKSMA Optics产品在量子光学、激光器集成等领域的应用市场开发、产品推广等,致力于将更好更实惠的国外光学产品带入国内,促进国内科研发展需要。



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