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Höhere Harmonische von High-Power-Lasern auf Basis von Yb- und Nd-dotierten Materialien (213 nm, 266 nm)

Die Harmonischen von Nd:YAG- und Nd:YVO4-Lasern werden häufig für die Materialbearbeitung und für metrologische Anwendungen eingesetzt. LAYERTEC bietet eine Vielzahl von Optiken für die vierte (266 nm) und fünfte (213 nm) Harmonische an. Alle Designs werden nach Kundenspezifikationen berechnet.

Multiwellenlängenspiegel

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Abb.1:Reflexionsspektren eines Doppelwellenlängen-Umlenkspiegels für 266 nm und 355 nm
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Abb.2:Reflexionsspektren eines Umlenkspiegels für vier Wellenlängen:
HRs (45°, 266 nm + 355 nm) > 99 %
+ HRs (45°, 532 nm + 1064 nm) > 99,9 %

Separatoren für die vierte Harmonische

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Abb.3:Reflexionsspektren eines Separators, der die vierte Harmonische reflektiert und die unteren Harmonischen und die Grundwellenlänge transmittiert

Separatoren für die fünfte Harmonische

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Abb.4:Reflexionsspektren von Fluoridbeschichtungen auf CaF2:
a)Umlenkspiegel für die fünfte Harmonische (gemessene Spektren)
b)Separator, der die fünfte Harmonische reflektiert und die unteren Harmonischen und die Grundwelle transmittiert

Spezielle Separatoren

Die fünfte Harmonische bei 213 nm ist eine kritische Wellenlänge für Oxidschichten, da die Absorptionskante von Aluminiumoxid in diesem Wellenlängenbereich beginnt. Aluminiumoxid ist jedoch das einzige Oxidmaterial mit hohem Brechungsindex, das für 213 nm verwendet werden kann. Im Vergleich zu Fluoriden sind Oxidschichten hart und weisen geringe Streuverluste auf. Fluoride hingegen weisen höhere LIDT-Werte und eine längere Lebensdauer für Anwendungen mit mittlerer und hoher Leistung auf.
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Abb.5:Reflexionsspektren von Separatoren für die vierte und fünfte Harmonische:
HRu (45°, 266 nm) > 98 % + Ru (45°, 213 nm) < 10 % für unpolarisiertes Licht
a)Oxidbeschichtung optimiert für geringe Streuverluste
b)Fluoridbeschichtung für hohe laserinduzierte Zerstörschwellen

Dünnschicht-Polarisatoren

Sputtertechniken ermöglichen es LAYERTEC, Dünnschicht-Polarisatoren auch für die vierte Harmonische des Nd:YAG-Lasers anzubieten.
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Abb.6:Reflexionsspektrum eines Dünnschicht-Polarisators bei 266 nm:
HRs (56°, 266 nm) > 98 % + Rp (56°, 266 nm) < 5 %,
Tp (56°, 266 nm) ≈ 95 %
Tabelle 1:Übliche Spezifikationen für Separatoren für die Harmonischen im UV
SeparatortypTechnologieReflexion bei der ZentralwellenlängeReflexion bei den entsprechenden längeren Nd:YAG Wellenlängen
266 nm355 nm532 nm1064 nm
RsRpRsRpRsRpRsRpRsRp
3. Harmonische, 355 nmIAD> 99,9 %> 99,5 %< 5 %< 2 %< 10 %< 2 %
gesputtert> 99,9 %> 99,8 %< 2 %< 1 %< 2 %< 1 %
4. Harmonische, 266 nmIAD> 99,7 %> 99,4 %< 5 %< 2 %< 10 %< 2 %< 10 %< 2 %
gesputtert> 99,8 %> 99,5 %< 5 %< 1 %< 2 %< 1 %< 2 %< 1 %
5. Harmonische, 213 nm*bedampft> 97 %> 93 %< 5 %< 2 %< 10 %< 2 %< 10 %< 2 %< 10 %< 2 %
* Fluoridbeschichtung auf CaF2
Adresse

LAYERTEC GmbH
Ernst-Abbe-Weg 1
99441 Mellingen
Germany

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