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Spezialspiegel

LAYERTEC ist Hersteller anspruchsvoller Optiken u.a. für Forschung und Entwicklung:
  • Metallspiegel mit hoher Bandbreite und niedriger Dispersion
  • Spiegel zum Einstellen der Phasenlage, sowohl Zero-Phase-Spiegel als auch Phasenschieber-Spiegel
  • Resonatorspiegel für schwache Laserlinien
  • Herriott-Zellen

Metallspiegel

Metalle sind etablierte Spiegelmaterialien für Anwendungen mit geringer Laserleistung. Sie bieten einen hohen Reflexionsgrad über eine große spektrale Bandbreite hinweg (vor allem im MIR-Bereich) bei vernachlässigbaren dispersionsbedingten Laufzeitunterschieden.
LAYERTEC nutzt das Magnetron-Sputter-Verfahren zur Herstellung metallischer Schichten mit extrem geringen Streulichtverlusten.
Wir produzieren Gold-, Silber- und Aluminiumspiegel. Bei Silber- und Aluminiumspiegeln ist es ratsam, eine zusätzliche Schutzschicht aufzubringen (engl: protected). So können sie nicht oxidieren und lassen sich reinigen.
Zusätzlich kann der Reflexionsgrad definierter Wellenlängen durch die gezielte Aufbringung von weiteren Schichten verbessert werden.
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Abb.1:Metallspiegel

Zero-Phase-Shift-Spiegel

Bei herkömmlichen Spiegeln wird die Polarisationsart des einfallenden Lichtstrahls bei Reflektion geändert. Beispielsweise wird s-polarisiertes Licht zu p-polarisiertem Licht. Der Zero-Phase-Shift-Spiegel sorgt für den Erhalt der Polarisationsart des Einfallsstrahls. Er wird u. a. in der Lasermaterialbearbeitung eingesetzt, um den Laserstahl von der Quelle zum Schneidkopf zu führen.
LAYERTEC produziert Zero-Phase-Shift-Spiegel für den Wellenlängenbereich von 157 – 4500 nm. Diese Bauteile heben die Phasenverschiebung zwischen s- und p- polarisiertem Anteil des reflektierten Strahls auf. Dadurch bleibt die einfallende Polarisationsart erhalten.
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Abb.2:Prinzipdarstellung eines Zero-Phase-Shift-Spiegels

Phasenschieber-Spiegel

Phasenschieber-Spiegel wandeln linear polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht um. Besonders nützlich ist dieser Effekt in der Lasermaterialbearbeitung, wo lineare Polarisation zu achsabhängigen, ungleichmäßigen Ergebnissen z. B. bei Schnitten oder Bohrungen führen würde.
Entgegen der Arbeitsweise einer Verzögerungsplatte, d.h. Transmission eines Laserstrahls unter senkrechtem Einfall, arbeitet ein Phasenschieber-Spiegel mittels Reflexion und einem Einfallswinkel von 45°. Das Schichtsystem wird so optimiert, dass eine spezifische Phasendifferenz zwischen s- und p-polarisiertem Licht erzielt wird.
Ein typischer Anwendungsfall ist eine Phasendifferenz von λ/4 ≙ 90° = ℼ/2 bei einem Einfallswinkel von 45° zur Erzeugung von zirkular polarisierter Strahlung für einen einfallenden Strahl mit linearer Polarisation. Wir realisieren auf Kundenwunsch auch andere Werte.
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Abb.3:Funktionsweise Phasenschieber-Spiegel

Resonatorspiegel für schwache Laserlinien

Neodym-dotierte Kristalle weisen Laserübergänge bei verschiedenen Wellenlängen auf. Diese sind jedoch unterschiedlich stark. Soll Laserstrahlung entsprechend der Wellenlänge eines schwächeren Laserübergangs ausgekoppelt werden, müssen die Laserlinien der stärkeren unterdrückt werden.
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Abb.4:
a)Resonatorspiegel
b)Reflexionsspektrum eines Zwei-Wellenlängen-Spiegels für eine schwache Laserlinie und deren zweite Harmonische, mit hoher Transmission für die Pumpwellenlänge und die stärkste Laserlinie
Tabelle 1:1319 nm659 nm
Nd:YAGNd:YVO4
Laserlinie2. HarmonischeLaserlinie2. Harmonische
946 nm473 nm915 nm457 nm
1064 nm532 nm1064 nm532 nm
1123 nm561 nm1340 nm670 nm
LAYERTEC bietet eine Vielzahl von Laserspiegeln, bei denen die Laserlinie bei 1064 nm als stärkster Laserübergang unterdrückt wird, um eine effiziente Auskopplung bei anderen Wellenlängen zu ermöglichen. In Abhängigkeit vom Laserdesign berechnen und fertigen wir alle Beschichtungen entsprechend Ihrer Spezifikationen.

Herriott-Zell-Spiegel

Herriott-Zellen erlauben den Bau kompakter Resonatoren, indem sie den optischen Weg eines Laserstrahls innerhalb der Kavität durch vielfache Reflexionen erhöhen. Zu diesem Zweck bestehen sie aus zwei sphärischen Spiegeln gleicher Fokallänge. Heriott-Zellen werden verwendet, um Laserpulse zu verkürzen.
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Abb.5:Schematischer Aufbau einer Herriott-Zelle
Einer der beiden Resonatorspiegel weist eine typischerweise azentrische Bohrung auf, welche als Ein- und Austrittsöffnung für beispielsweise den Strahl (oder ein Prozessgas) dient. Ein- und Austrittsseite besitzen jeweils eine konische Öffnung, damit der Strahl nicht geclipt wird.
Durch die firmeneigene Präzisionsoptikfertigung sind wir in der Lage, komplexe Substratspezifikationen zu erfüllen.
Adresse

LAYERTEC GmbH
Ernst-Abbe-Weg 1
99441 Mellingen
Germany

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