UV Beschichtungen
Optiken für Hochleistungs(laser)anwendungen
Maximale Energie Dank ultravioletter Optiken und Beschichtungen für Ihre Anwendung
Optische Systeme für ultraviolette Wellenlängen sind meist mit optischen Beschichtungen versehen.
Hierbei kann zwischen drei grundlegenden Funktionen unterschieden werden:
- Reflexion,
- Entspiegelung und
- Filterung spezifischer Wellenlängen.
Zudem schützen optische UV Beschichtungen die Oberfläche einer Optik und sorgen dafür, dass diese ihre optische Qualität auch unter rauen Umwelteinflüssen beibehält.
Besonderheiten von Ultravioletter Strahlung für Optiken
Je nach Anwendungsbereich werden mit optischen Beschichtungen für Ultraviolettstrahlung verschiedene Aufgaben erfüllt. Zum Beispiel wird in der Materialbearbeitung die Laserzerstörschwelle und allgemeine Belastung der Bauteile reduziert. UV Laser sind hochenergetisch und geben zusätzlich oft kurze, intensive Pulse ab. Aufgrund der niedrigen Wellenlänge sind auch kleine Verunreinigungen oder mangelnde Präzision der Fertigung eine Herausforderung beim Einsatz von UV-Optiken. Eine gleichmäßige Beschichtung mit minimalen Toleranzen ist daher essenziell für ein hochwertiges Endprodukt.
Je kürzer die Wellenlänge oder Pulsdauer umso höher ist die Energie des Lasers. Dadurch wird die Zerstörschwelle, auch Laser Damage Threshold (LDT) oder Laser Induced Damage Threshold (LIDT) genannt, der Optiken basierend auf ISO-Norm 21254 wichtiger. LDT oder LIDT umschreibt die maximale Leistung auf der Optik, bei der statistisch extrapoliert keine Schäden zu erwarten sind. In der praktischen Anwendung sind aber auch bei Beachtung dieser Grenze Schäden nicht ausgeschlossen. Insbesondere im UV-Bereich sind starke Abnutzungen möglich, bevor ein vollständiger Defekt eintritt. Dies stellt im medizinischen Bereich einen signifikanten Mehraufwand dar. Moderne Beschichtungsverfahren und homogene Oberflächen minimieren Ausfälle des optischen Systems und verlängern die Wartungsintervalle.
Wellenlängen und Anwendungsbereiche für UV-Optiken
Ultraviolett-Strahlung ist kürzer als die violette Wellenlänge 380 nm, die das menschliche Auge gerade noch sehen kann. In Schritten von 100 nm wird in absteigender Länge zwischen nahem UV (NUV), mittlerem (MUV), fernem (FUV) und dem extremen (EUV) Spektrum, bis hin zu 10 nm unterschieden. Die genauen Grenzen unterscheiden sich je nach Literatur. Eine für den Weltraum häufig verwendete alternative Klassifizierung ist UV-A/B/C, wobei zum Beispiel UV-C bis 280 nm definiert ist und vollständig von der Ozonschicht absorbiert wird. UV-A erreicht effektiv ungefiltert die Erde.
EUV Laser sind in der modernen Halbleiter- und Displayherstellung sowie der zugehörigen Qualitätskontrolle essenziell, um kleinere sowie leistungsfähigere und effizientere Prozessoren herzustellen. Der Weg vom Computer, der eine Lagerhalle beanspruchte, zum modernen Smartphone wurde erst durch die kontinuierliche Miniaturisierung der Bauteile ermöglicht.
Technisch ähnlich des Prozesses der Chipherstellung, ist die Beschriftung von Oberflächen. Hierbei und für präzise Bohrungen werden UV Laser verwendet, da sie bei vielen Materialien eine geringe Wärmeentwicklung hervorrufen und so saubere Linien erzeugen. Glas und Kunststoffe stellen in der Verarbeitung eine besondere Herausforderung dar - UV Laser sind hier eine gute Lösung. Laser mit VIS- oder IR-Spektrum schneiden diese Materialien nicht oder hinterlassen verkohlte Schnitte.
Satelliten, ob zur Beobachtung ferner Sterne, der Analyse von Windgeschwindigkeiten oder dem Klimawandel unserer Erde, brauchen zur Erfassung von ultravioletten Wellenlängen hochwertige Beschichtungen. Diese müssen trotz starker Interferenzen aus anderen Wellenlängen und extremen Umweltbedingungen das ultraviolette Spektrum verlässlich separieren, um aussagekräftige Messungen durchführen zu können.
UV Laser sind ein fester Bestandteil medizinischer Behandlungen, insbesondere der Haut. Zur Gewährleistung einer sicheren Anwendung, liegt ein besonderes Augenmerk auf der gleichmäßigen Ausleuchtung der Haut. Die Wellenlänge wird passend zum zu behandelnden Gewebe ausgewählt und kann über flexible Lichtleiter an schwer zugänglichen Stellen verwendet werden.
UV-Beschichtungen von asphericon:
- Wellenlängenbereich: 190 - 380 nm
- Beschichtung: z.B. K-Schicht (355 nm), X-Schicht (230 - 380 nm), Y-Schicht (320 - 450 nm) und wellenlängenspezifische Entspiegelungen
- Materialien: Glas, Quarz, Kristalle
- Substratgrößen: bis zu 350 mm Durchmesser
- Verfahren: Elektronenstrahlverdampfung
Abbildung: Praktische Beschichtungskurve für die Entspiegelung bei 266 nm
Optiken und Systeme für den UV-Bereich von asphericon
Optische Systeme und Elemente für den UV-Bereich stellen höchste Ansprüche an die Fertigungsqualität. asphericon bietet nicht nur das weltweit größte Sortiment an lagerhaltigen Quarzglas-Asphären, sondern unterstützt Sie auch mit Laserstrahlformungselementen (BeamTuning Sortiment) auf höchstem Niveau.
Der Faserkollimator a|AspheriColl 355 nm ermöglicht die perfekte Lichtführung aus FC/PC-Patchfasern im UV-Bereich und kann sowohl mit BeamTuning- als auch systemfremden Komponenten genutzt werden, um jeder gewünschten Anwendung zu entsprechen. Der aus Suprasil gefertigte a|BeamExpander UV ermöglicht Laserstrahlaufweitungen für den Einsatz von Nd:YAG Lasern [355 nm]. Die beiden Beam Shaper a|TopShape und a|AiryShape sorgen für maximale Ergebnisse in allen Laseranwendungen – auch im UV-Spektrum. Auf asphärischen Optiken basierend, ermöglichen die modularen Komponenten die unkomplizierte Transformation Gaußscher Laserstrahlen in verschiedene Top-Hat Profile. Mit Hilfe aller BeamTuning Produkte werden sphärische Aberrationen korrigiert. Das afokale System realisiert große Eingangsstrahldurchmesser, wobei die Verwendung asphärischer Optiken die Systemgröße um bis zu 50% reduziert, im Vergleich zu aktuell marktüblichen Komponenten. Das intelligente Montagekonzept erspart zeitraubende Anpassungen und sorgt für Flexibilität und Präzision.
Entdecken Sie außerdem unsere a|FusedSilica Asphären. Optimiert für vielfältigste (Laser)Anwendungen, als Prototypen in Testgeräten oder als Standardkomponenten zur Strahlfokussierung/Kollimation, sind diese Quarzglasoptiken besonders für hohe Laserleistungen und Anwendungen im UV-Bereich geeignet. Ausgewählte Durchmesser sind auch als gefasste Optiken erhältlich und lassen sich unkompliziert mit dem BeamTuning Sortiment kombinieren. Unsere cross-system Adapter ermöglichen die Verwendung mit gängigen systemfremden Komponenten.
Unsere Kurven mit spezifischen Angaben zur jeweiligen Beschichtung finden Sie auf der Serviceseite zur optischen Beschichtung und im Downloadbereich.
Ihre Anfrage
