Erbium (Er) gedoteerd fosfaat glêstoant in protte foardielige eigenskippen, wat hat laat ta in ferhege fraach yn 'e ôfrûne jierren nei Er: glêzen lasers foar tapassingen asbreed fariearjend as laser rangefinding, lange-ôfstân kommunikaasje, dermatology, en laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS).Erbium-fiberfersterkers meitsje rappe wrâldwide kommunikaasje mooglik yn 'e transpazifyske kabel tusken Hong Kong en Los Angeles, Er: glêzen laser rangefinders wurde hieltyd mear brûkt yndefinsje applikaasjes en ferkenning, enEr: glêzen estetyske laserskrije traksje foarfuortheljen littekensen selsbehanneling fan hier ferliesferoarsake troch androgenetic alopecia.
Dizze groeiende tapassingsromten fereaskje laserglês mei hege presyzje mei easket dimensionale tolerânsjes en lasercoatings mei hege krêft.Tight tolerances jouwe systeem integrators fertrouwen dat de komponinten kinne maklik wurde pleatst yn harren systemen sûnder tiidslinend alignment, mar dizze spesifikaasjes presintearje in útdaging foar laser glês fabrikanten.Proseskontrôle en in fokus op metrology binne nedich foar fabrikanten fan laserglês om de easken komponinten te meitsjen dy't nedich binne foar de groeiende NIR-laseroptykromte.
Wêrom ERBIUM-DOPED Glês?
Yn 'e lêste ferskate desennia binne wichtige foarútgong makke yn' e fosfaat-basearre lasertechnology yn termen fan ferbettere útfierkrêft, koartere pulsdoer, fermindere systeemgrutte en nije operearjende golflingten.Er: glêzen lasers emitearje gewoanlik op 'e eachfeilige golflingten fan 1540nm, 1550nm, of 1570nm, wat heul foardielich is yn berikken en oare situaasjes wêr't minsken kinne wurde bleatsteld oan de balken.Dizze golflingten profitearje fan hege oerdracht troch sfear.1540nm ûnderfynt ek minimale opname troch melanine, wêrtroch Er: glêzen lasers optimaal binne foar estetyske laserapplikaasjes op pasjinten mei donkere teint.
figuer 1. Enerzjy steaten fan erbium.Er: glêzen lasers wurde typysk pompt mei in 800nm of 980nm laser en emit by 1540nm of 1570nm.
Fosfatglês berikt hege transmissies en kin wurde doped mei seldsume ierde atomen lykas erbium en ytterbium sadat it kin berikke befolking inversion en lase doe't bleatsteld oan in pomp golflingte fan 800nm of 980nm (figuer 1).Er: glês koe ek wurde pompt troch fotonen op 1480nm, mar dit is net winske omdat effisjinsje koe wurde ferlege troch pompen en stimulearre emisje plakfynt yn deselde golflingte en enerzjy band.[3]Fosfaat bril profitearje ek fan gemyske stabiliteit en hege laser-induzearre skea drompels (LIDTs), wêrtroch Er: glês en oare doped fosfaat bril ideale kandidaten foar NIR laser gain media.
Fosfaatglêzen hawwe in hegere oplosberens fan seldsume ierde-ionen dan silikaatglêzen, dy't in stive matrixstruktuer hawwe.[1]Se hawwe lykwols in smellere bânbreedte dan silikaatglêzen en binne wat hygroskopysk, wat betsjuttet dat se mear focht út 'e loft absorbearje.Dêrom binne se beheind ta applikaasjes yn har bânbreedte en systemen wêr't se genôch beskerme wurde tsjin focht troch coating of oare optika.
TIGHT TOLERANCES EN PROSES CONTROL
In protte fan 'e tapassingen besprutsen earder, benammen laser rangefinding foar definsje applikaasjes, faak fereaskje lytse Er: glêzen komponinten mei ekstreem strakke dimensional tolerances.Dizze fyn gepolijste platen fan laserglês kinne dan yn gearkomsten falle wurde mei in bytsje oant gjin ôfstimming nedich.Se kinne delkomme nei de grutte fan in SIM-kaart en hawwe faak gjin skuorre om't se sa lyts binne (figuer 2).Dit makket edge chipping wierskynliker.It berikken fan strakke parallelisme en spesifikaasjes fan oerflakkwaliteit op dizze lytse komponinten kin ongelooflijk útdaagjend wêze.De dúdlike diafragma, as diel fan it optyske oerflak dat oan alle spesifikaasjes moat foldwaan, is faaks hast 100%, en lit net folle romte foar flaters om 'e rânen fan optyske oerflakken.
figuer 2. Er: glêzen platen brûkt foar laser rangefinding en oare NIR laser applikaasjes binne faak de grutte fan in mienskiplike SIM kaart of lytser.
Dus wêrom gean troch al dizze problemen?Foarige oplossingen befette faaks gruttere subassemblies fan meardere kristalkomponinten ferbûn oan in Nd: YAG-bar.Dizze ekstra komponinten kinne Brewster-platen omfetsje, saturable absorbers foar passive Q-skeakeljen, as frekwinsjekonverzjekristallen.Frekwinsje-konverzjekristallen binne wichtich yn ôfstânmeter as oare iepenloftapplikaasjes, om't de emisjegolflingte fan neodymium folle gefaarliker is as erbium en moat wurde ferpleatst nei in langere golflingte foardat it feilich oer lange ôfstannen kin wurde oerdroegen.
Rangefinder-applikaasjes hawwe faak in eask foar skok en trilling, wat makket it ferbinen fan meardere komponinten byinoar, wylst se oan alle spesifikaasjes foldwaan.Ferhúzjen fan dizze âlde ûntwerpen nei in inkele, gepolijst stik Er: glês dy't deselde taken mei ferskate coatings fermindere systeemgrutte en kosten.YAG-kristallen wurde faak brûkt yn 'e hoeke fan Brewster, mar itselde effekt kin wurde berikt troch coating te brûken.Sûnt Er: glêzen platen moatte wurde coated dochs, is it foardielich te foegjen yn dit soarte fan coating te pakken yn safolle funksjonaliteit mooglik en besparje kosten earne oars.
Omdat fosfaat glêzen binne licht hygroscopic, as uncoated Er: glês wurdt litten bûten foar ferskate dagen kin degradearje.De kwaliteit fan it oerflak moat wurde kontrolearre foarôfgeand oan coating om te foarkommen dat focht yn it glês ferpleatst.Coatings ôfset op 'e gepolijst oerflakken fan' e lêste glêzen plaat helpe se te beskermjen tsjin dizze degradaasje.
Mienskiplike spesifikaasjes foar lytse, hege-precision Er: glêzen platen binne <5 arcmin perpendicularity foar de rânen, <10 arcsec fan perpendicularity foar de úteinen, en in oerflak kwaliteit better as 10-5 scratch dig.Dizze easken spesifikaasjes fereaskje in skjinne omjouwing, heech kontroleare prosessen, en minimale oanraaktiid.
Laser glês hat normaal gewoan twa gepolijst oerflakken op 'e úteinen wylst de rest fan' e oerflakken wurde grûn, mar guon fan 'e kanten fan dizze Er: glêzen platen wurde ek gepolijst en tige tolerance te ferienfâldigjen alignment.De kar foar hokker siden om earst te poetsen en te manteljen, hokker siden foar of nei it poetsjen, en wannear't ien-side- as dûbele-side-polijsten wurde brûkt, bepale allegear kosten en opbringst.It ferskil yn opbringst tusken in net-ynformearre proses en in proses optimalisearre troch in betûfte fabrikant kin maklik sa grut wêze as in faktor fan trije.
Om de oanraaktiid te ferminderjen en de opbringsten te ferbetterjen, is it optimaal om alle fabrikaazje en coating op ien lokaasje te hawwen útfierd.Elke kear as it foar in part ôfmakke diel wurdt ferstjoerd tusken ferskate lokaasjes de kâns op fersmoarging en skea gâns tanimme, tegearre mei ekstra wachtrige tiid.
MULTIPLE HIGH-LIDT COATINGS
Ien útdaging mei it meitsjen fan lytse Er: glêzen platen foar rangefinding en oare presys NIR-applikaasjes is dat meardere lagen wurde faak dellein op ferskate fasetten fan 'e komponint.Dit is lestich fanwegen de fereaske fixture en beskerming fan ûnreplike uncoated oerflakken foardat coating.It is ek in útdaging foar fabrikanten om overspray of trochslach op 'e efterkant fan' e plaat te foarkommen, dy't beskerme wurde moat by it coating.De úteinen hawwe anty-reflektive (AR) coating mei hege lase-induzearre skea drompels (LIDTs).De rânen hawwe ek hege LIDT AR-coatings om de pompbalke yn te litten.De pompkrêft is altyd heger as dy fan de útstjit.Guon fjouwer-sided platen hawwe sels ekstra coating foar ynboude hoale spegels mei hege reflektiviteit, diskriminaasje fan golflingte en ôfwizing fan pompljocht.
METROLOGY: As jo it net mjitte kinne jo it net meitsje
Produksjepresyzje en proseskontrôle binne nutteloos sûnder de juste metrology dy't nedich is om wichtige spesifikaasjes goed te mjitten en te ferifiearjen.Laserinterferometers, lykas in ZYGO Verifier, wurde faak brûkt om flatness te mjitten, mar by it mjitten fan lytse Er: glêzen platen begjint it efterflak te bemuoien mei mjittingen fan it foarflak fanwegen de easken fan parallelisme.Operators kinne krije om dit troch it oanbringen fan Vaseline of in oare stof oan it efterste oerflak, mar dit oerflak dan moatte wurde recleined en de kâns op komponint skea wurdt ferhege.Resinte foarútgong yn flatness mjitting elimineren lykwols effekten fan it efterste oerflak en tastean flatness mjittingen wurde makke flugger en mei minder kâns op skea.Chips op 'e rânen fan' e platen kinne foarkomme dat operators de flatness sekuer mjitten, wat proseskontrôle by de fabrikaazje noch wichtiger makket.Perpendicularity en wig wurde typysk ferifiearre mei help fan in dûbele pass autokollimator.
De groeiende applikaasje romte foar Er: glêzen lasers sille trochgean te triuwe optyske komponint fabrikanten te meitsjen hegere en hegere presyzje laser glês en coating.1540nm en 1570nm eachfeilige laserapplikaasjes helpe it gebrûk feiliger te meitsjen, it fertrouwen te ferheegjen troch estetyske laserprosedueres en ferbetterjen fan kommunikaasje op lange ôfstân.De bêste advys beskikber is dat by it ûntwikkeljen fan in NIR laser systeem;beprate jo spesifike applikaasje behoeften mei jo komponint leveransier foar begelieding by it navigearjen fan de nuansearre seleksje fan goede laser glês en oare komponinten.
Dit artikel is skreaun troch Cory Boone, Lead Technical Marketing Engineer, Edmund Optics (Barrington, NJ) en Mike Middleton, Operations Manager, Edmund Optics Florida (Oldsmar, FL).
Mear produktynformaasje, jo kinne komme om ús webside te besykjen:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-post:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Fax: +86-2887897578
Taheakje: No.23, Chaoyang road, Xihe strjitte, Longquanyi distrcit, Chengdu, 610107, Sina.
Update Tiid: Apr-01-2022
