Эрбій (Er) фасфатнае шклопраяўляе шмат карысных уласцівасцей, што прывяло да павелічэння попыту ў апошнія гады на Er: шкляныя лазеры для прымянення якшырокі спектр, як лазерная далямер, міжгародняя сувязь, дэрматалогія і спектраскапія лазернага прабоя (LIBS).Узмацняльнікі з эрбіевага валакна забяспечваюць хуткую глабальную сувязь у трансціхаакіянскім кабелі паміж Ганконгам і Лос-Анджэлесам, э-э: шкляныя лазерныя далямеры ўсё часцей выкарыстоўваюцца ўабароны прымянення і развед, іEr: шкляныя эстэтычныя лазерынабіраюць абароты длявыдаленне рубцоўі наватлячэнне выпадзення валасоўвыкліканыя андрагеннай алапецыі.
Гэтыя растучыя вобласці прымянення патрабуюць высокадакладнага лазернага шкла з жорсткімі допускамі памераў і магутнымі лазернымі пакрыццямі.Жорсткія допускі даюць сістэмным інтэгратарам упэўненасць у тым, што кампаненты можна лёгка размясціць у іх сістэмах без працаёмкага выраўноўвання, але гэтыя спецыфікацыі ўяўляюць праблему для вытворцаў лазернага шкла.Кантроль працэсу і засяроджанасць на метралогіі патрабуюцца ад вытворцаў лазернага шкла для стварэння патрабавальных кампанентаў, неабходных для расце прасторы лазернай оптыкі NIR.
ЧАМУ ШКЛО З ЭРБІЕМ?
За апошнія некалькі дзесяцігоддзяў былі дасягнуты значныя поспехі ў лазернай тэхналогіі на аснове фасфатаў з пункту гледжання палепшанай выходнай магутнасці, меншай працягласці імпульсу, паменшанага памеру сістэмы і новых працоўных даўжынь хваль.Er:шкляныя лазеры звычайна выпраменьваюць на бяспечных для вачэй даўжынях хваль 1540 нм, 1550 нм або 1570 нм, што з'яўляецца вельмі карысным пры далямеры і ў іншых сітуацыях, калі людзі могуць падвяргацца ўздзеянню прамянёў.Гэтыя даўжыні хваль спрыяюць высокай прапускальнасці праз атмасферу.1540 нм таксама адчувае мінімальнае паглынанне меланінам, што робіць лазеры Er: glass аптымальнымі для эстэтычнага прымянення лазера на пацыентах з цёмным колерам твару.
Малюнак 1. Энергетычныя станы эрбія.Er:шкляныя лазеры звычайна напампоўваюцца лазерам з даўжынёй даўжыні 800 нм або 980 нм і выпраменьваюць пры 1540 нм або 1570 нм.
Фасфатнае шкло дасягае высокай прапускальнасці і можа быць легіравана атамамі рэдказямельных элементаў, такімі як эрбій і ітэрбій, каб яно магло дасягнуць інверсіі заселенасці і генерацыі пры ўздзеянні накачкі з даўжынёй хвалі 800 нм або 980 нм (малюнак 1).Э-э: шкло можа таксама напампоўвацца фатонамі пры 1480 нм, але гэта непажадана, таму што эфектыўнасць можа быць зніжана за кошт накачкі і стымуляванага выпраменьвання, якое адбываецца ў той жа даўжыні хвалі і дыяпазоне энергіі [3].Фасфатныя шкла таксама выйграюць ад хімічнай стабільнасці і высокіх парогаў пашкоджанняў, выкліканых лазерам (LIDTs), што робіць Er:шкло і іншыя легаваныя фасфатныя шкла ідэальнымі кандыдатамі для ўзмацняльніка лазера NIR.
Фасфатныя шкла маюць больш высокую растваральнасць рэдказямельных іёнаў, чым сілікатныя шкла, якія маюць больш жорсткую структуру матрыцы [1] .Аднак яны маюць больш вузкую прапускную здольнасць, чым сілікатныя шкла, і трохі гіграскапічныя, што азначае, што яны паглынаюць больш вільгаці з паветра.Такім чынам, яны абмежаваныя прымяненнямі ў сваёй прапускной здольнасці і сістэмах, дзе яны будуць дастаткова абаронены ад вільгаці пакрыццямі або іншай оптыкай.
Жорсткія допускі і кантроль працэсу
Многія з прылажэнняў, якія абмяркоўваліся раней, у прыватнасці, лазерная далямерная ўстаноўка для абаронных прымянення, часта патрабуюць маленькіх Er: шкляных кампанентаў з надзвычай жорсткімі допускамі памераў.Гэтыя тонка адпаліраваныя пліты з лазернага шкла могуць быць апушчаны ў зборкі практычна без неабходнасці выраўноўвання.Яны могуць дасягаць памеру SIM-карты і часта не маюць фаскі, таму што яны вельмі малыя (малюнак 2).Гэта павялічвае верагоднасць сколаў краю.Дасягненне дакладнага паралелізму і спецыфікацый якасці паверхні для гэтых невялікіх кампанентаў можа быць неверагодна складанай задачай.Чыстая дыяфрагма, або частка аптычнай паверхні, якая павінна адпавядаць усім спецыфікацыям, часта складае амаль 100%, амаль не пакідаючы месца для памылак па краях аптычных паверхняў.
Малюнак 2. Er:шкляныя пліты, якія выкарыстоўваюцца для лазернага далямера і іншых прымянення лазера NIR, часта маюць памер звычайнай SIM-карты або меншы.
Дык навошта перажываць усе гэтыя праблемы?Папярэднія рашэнні часта ўключалі больш буйныя зборкі з некалькіх крышталічных кампанентаў, прымацаваных да бруска Nd: YAG.Гэтыя дадатковыя кампаненты могуць уключаць у сябе пласціны Брустэра, насычаемыя паглынальнікі для пасіўнага пераключэння добрасці або крышталі пераўтварэння частоты.Крышталі пераўтварэння частоты важныя ў далямерах або іншых прымяненнях пад адкрытым небам, таму што даўжыня хвалі выпраменьвання неадыму значна больш небяспечная, чым эрбія, і яе трэба перавесці на вялікую даўжыню хвалі, перш чым яе можна будзе бяспечна перадаваць на вялікія адлегласці.
Прымяненне далямера часта патрабуе ўздзеяння ўдараў і вібрацыі, што ўскладняе злучэнне некалькіх кампанентаў разам пры выкананні ўсіх спецыфікацый.Пераход ад гэтых старых канструкцый да адзінага паліраванага кавалка Er: шкла, якое выконвае тыя ж задачы з рознымі пакрыццямі, скараціла памер і кошт сістэмы.Крышталі YAG часта выкарыстоўваюцца пад вуглом Брюстера, але той жа эфект можа быць дасягнуты з дапамогай пакрыццяў.Паколькі Er:шкляныя пліты ў любым выпадку павінны быць пакрытыя, выгадна дадаць гэты тып пакрыцця, каб атрымаць як мага больш функцыянальных магчымасцей і зэканоміць грошы ў іншым месцы.
Паколькі фасфатныя шкла трохі гіграскапічныя, калі Er: шкло без пакрыцця пакінуць на вуліцы на некалькі дзён, яно можа пагоршыцца.Перад нанясеннем пакрыцця неабходна кантраляваць якасць паверхні, каб прадухіліць пранікненне вільгаці ўнутр шкла.Пакрыцці, нанесеныя на паліраваныя паверхні канчатковай шкляной пліты, дапамагаюць абараніць іх ад гэтай дэградацыі.
Агульныя тэхнічныя характарыстыкі для невялікіх, высокадакладных Er: шкляныя пліты маюць перпендыкулярнасць краёў <5 вуглавых хвілін, перпендыкулярнасць канцоў <10 вуглавых секунд і якасць паверхні лепшую за 10-5 драпін.Гэтыя складаныя спецыфікацыі патрабуюць чыстага асяроддзя, высокакантраляваных працэсаў і мінімальнага часу на дотык.
Лазернае шкло звычайна мае толькі дзве паліраваныя паверхні на канцах, а астатнія паверхні адшліфаваныя, але некаторыя з бакоў гэтых Er: шкляных пліт таксама паліраваныя і маюць высокі допуск для спрашчэння выраўноўвання.Выбар таго, якія бакі паліраваць і наносіць у першую чаргу, якія бакі паліраваць да або пасля наразання кубікамі і калі выкарыстоўваць аднабаковае або двухбаковае паліраванне - усё гэта вызначае кошт і ўраджайнасць.Розніца ва ўраджайнасці паміж неінфармаваным працэсам і працэсам, аптымізаваным дасведчаным вытворцам, лёгка можа дасягаць трохразовага каэфіцыента.
Для таго, каб скараціць час дотыку і палепшыць ураджайнасць, аптымальна, каб уся вытворчасць і нанясенне пакрыцця выконваліся ў адным месцы.Кожны раз, калі часткова гатовая дэталь адпраўляецца з аднаго месца ў іншае, верагоднасць заражэння і пашкоджання значна ўзрастае, а таксама дадатковы час у чарзе.
ШКОЛЬКІ ВЫСОКІХ ПАКРЫЦЦЕЙ
Адной з праблем, звязаных з вытворчасцю невялікіх шкляных пліт Er: для далямераў і іншых дакладных прымянення БІЧ, з'яўляецца тое, што некалькі пакрыццяў часта наносяцца на розныя грані кампанента.Гэта складана з-за неабходнай фіксацыі і абароны некранутых паверхняў без пакрыцця перад нанясеннем пакрыцця.Для вытворцаў таксама складана пазбегнуць празмернага распылення або прадзьмуху тыльнага боку пліты, якую трэба абараняць падчас нанясення пакрыцця.Канцы маюць антыблікавае (AR) пакрыццё з высокім парогам пашкоджання, выкліканага лазерам (LIDT).Краю таксама маюць пакрыццё з высокім узроўнем LIDT AR, якое прапускае пучок накачкі.Магутнасць помпы заўсёды вышэй, чым выкід.Некаторыя чатырохбаковыя пліты нават маюць дадатковыя пакрыцця для ўбудаваных люстэркаў з высокай каэфіцыентам адлюстравання, дыскрымінацыі па даўжыні хвалі і адхілення святла накачкі.
МЕТРАЛОГІЯ: КАЛІ ВЫ НЕ МОЖАЦЕ ВЫМЕРАЦЬ, ВЫ НЕ МОЖАЦЕ ГЭТАГА ЗРАБІЦЬ
Дакладнасць вытворчасці і кантроль працэсу бескарысныя без належнай метралогіі, неабходнай для правільнага вымярэння і праверкі ключавых спецыфікацый.Лазерныя інтэрферометры, такія як ZYGO Verifier, часта выкарыстоўваюцца для вымярэння плоскасці, але пры вымярэнні невялікіх Er:шкляных пліт задняя паверхня пачынае перашкаджаць вымярэнням пярэдняй паверхні з-за патрабавальнай спецыфікацыі паралельнасці.Аператары могуць абыйсці гэта, нанёсшы вазелін або іншае рэчыва на заднюю паверхню, але пасля гэтага гэтую паверхню неабходна ачысціць, і верагоднасць пашкоджання кампанентаў павялічваецца.Аднак апошнія дасягненні ў галіне вымярэння плоскаснасці ліквідуюць эфекты ад тыльнай паверхні і дазваляюць праводзіць вымярэнні плоскаснасці хутчэй і з меншай верагоднасцю пашкоджання.Сколы на краях пліт могуць перашкодзіць аператарам дакладна вымераць плоскасць, што робіць кантроль працэсу падчас вытворчасці яшчэ больш важным.Перпендыкулярнасць і клін звычайна правяраюцца з дапамогай двухпраходнага аўтакаліматара.
Расце прастора прымянення для Er: шкляных лазераў будзе працягваць падштурхоўваць вытворцаў аптычных кампанентаў да стварэння ўсё больш дакладнага лазернага шкла і пакрыццяў.Бяспечныя для вачэй лазерныя праграмы 1540 нм і 1570 нм дапамагаюць зрабіць выкарыстанне больш бяспечным, павышаюць упэўненасць з дапамогай эстэтычных лазерных працэдур і паляпшаюць міжгароднюю сувязь.Лепшая даступная парада - пры распрацоўцы лазернай сістэмы NIR;абмяркуйце свае канкрэтныя патрэбы прымянення з вашым пастаўшчыком кампанентаў, каб атрымаць рэкамендацыі па навігацыі па нюансах выбару належнага лазернага шкла і іншых кампанентаў.
Гэты артыкул напісалі Коры Бун, вядучы інжынер па тэхнічным маркетынгу, Edmund Optics (Барынгтан, Нью-Джэрсі) і Майк Мідлтан, менеджэр па аперацыях, Edmund Optics Florida (Олдсмар, Фларыда).
Больш інфармацыі аб прадукце вы можаце наведаць наш сайт:
https://www.erbiumtechnology.com/
электронная пошта:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Факс: +86-2887897578
Дадаць: No.23, Chaoyang Road, Xihe Street, Longquanyi distrcit, Чэнду, 610107, Кітай.
Час абнаўлення: 1 красавіка 2022 г
