Espellos UV: reflectindo o futuro dos sistemas ópticos

autor: Bryan Ng - Gerente de mercadotecnia

Editor: Qu Yingli – Director de I+D

Published on:

Última edición:

1. Comprensión dos espellos UV

Espellos ópticos teñen superficies reflectantes que poden reflectir a luz e adoitan usarse para dobrar ou compactar un sistema óptico. Os espellos UV son espellos especializados feitos para reflectir a luz ultravioleta (UV). Estes tipos de espellos úsanse habitualmente en diferentes aplicacións, como imaxes médicas, fabricación de semicondutores, microscopía de fluorescencia e mesmo astronomía.

Os espellos UV requiren a selección de materiais e revestimentos específicos. As diferentes aplicacións da reflectividade UV dos espellos varían en diferentes lonxitudes de onda debido a unha combinación de factores, como o material do substrato, o grosor e a composición dos revestimentos e o ángulo de incidencia. Comprender e avaliar como afectan estes factores ás propiedades da luz UV é fundamental para deseñar espellos para aplicacións específicas.

2. Aplicacións dos espellos UV

2.1 Industria médica

Os espellos UV teñen un amplo ámbito de aplicación no campo médico. En imaxes médicas, hai varias técnicas de imaxe, como a microscopia de fluorescencia, que dependen da fluorescencia UV. Isto mellora a visualización de marcadores biolóxicos específicos e axuda no diagnóstico de enfermidades. Outros usos destes espellos inclúen a esterilización UV de equipos médicos e o curado de materiais dentais en odontoloxía.

2.2 Fabricación de semicondutores

A industria de semicondutores depende dos espellos UV para os procesos de fotolitografía, un paso crucial na fabricación de circuítos integrados. Os espellos UV utilízanse para modelar con precisión os chips de silicio, dirixindo e enfocando a luz ultravioleta sobre obleas de semicondutores revestidas de fotorresistencia. Isto garante a produción de compoñentes electrónicos máis pequenos e eficientes.

2.3 Sistemas láser

Varios sistemas de láser UV utilizan espellos UV para dirixir a luz UV. Estes láseres van desde láseres de potencia relativamente baixa utilizados na cirurxía LASIK ata láseres de moita maior potencia utilizados na seguridade. Dependendo da potencia e frecuencia do láser, poden ser necesarios espellos UV especializados para tales aplicacións. Por exemplo, un láser de maior potencia pode requirir un espello que teña unha maior tolerancia á calor e poida disipar a calor rapidamente, mentres que un espello usado en aplicacións máis precisas como a cirurxía ocular LASIK requiriría unha maior calidade de superficie.

3. Tipos de espellos UV

Pódense diferenciar diferentes tipos de espellos UV utilizando os seus materiais e procesos de fabricación. Os espellos UV máis comúns son os espellos dieléctricos ou os espellos revestidos de metal. Os espellos UV tamén se poden diferenciar pola aplicación para a que están deseñados. Adoitan ser versións personalizadas de espellos dieléctricos e espellos revestidos de metal, con diferentes substratos, revestimentos, espesores e procesos de fabricación. Algúns tipos de espellos de uso común son os espellos de liña láser e os espellos ultrarrápidos.

3.1 Espellos dieléctricos de banda ancha

Espellos ópticos Espellos de banda ancha
Wavelength Opto-Electronic Espellos dieléctricos de banda ancha

material: BK7 ou sílice fundida
Tolerancia de dimensións: + 0.0 / -0.2mm
Tolerancia de espesor: ± 0.2mm
Calidade da superficie: 20/10 SD
Apertura clara: > 90%
Reflectancia: > 99%
Ángulo de incidencia: 45 °
Nivelación: < λ/10 @ 632.8 nm por rango de 25 mm
Chaflán: Protección <0.5 mm x 45 °
revestimento: HR dieléctrico
Limiar de danos: >5J/cm², 20ns, 20Hz, @1064nm

Especificacións 1: Wavelength Opto-Electronic Espellos dieléctricos de banda ancha

Espellos dieléctricos de banda ancha están deseñados para demostrar unha alta reflectividade nun amplo rango de lonxitudes de onda dentro do espectro electromagnético. En contraste cos espellos convencionais que están optimizados para a reflexión nunha determinada lonxitude de onda ou nunha banda espectral estreita, os espellos dieléctricos de banda ancha están deseñados para reflectir a luz de forma eficiente nunha ampla gama de frecuencias, incluíndo o rango UV, visible e infravermello (IR).

Número da pezaLonxitude de onda (nm)Dimensión (mm)Espesor (mm)materialReflectividade (%)
RFS-1-6.35-B1350 - 40025.46.35Silice fundido> 99
RFS-30-5-B1350 - 40030.05.00Silice fundido> 99
RFS-1.5-6.35-B1350 - 40038.16.35Silice fundido> 99
RFS-1.5-9.5-B1350 - 40038.19.50Silice fundido> 99
RFS-2-9.5-B1350 - 40050.89.50Silice fundido> 99
Táboa 1: Wavelength Opto-Electronic Espellos UV dieléctricos de banda ancha estándar

Estes espellos fanse depositando sobre un substrato múltiples materiais dieléctricos con índices de refracción variables. A disposición e o grosor destes materiais crean efectos de interferencia que aumentan a reflectancia do espello nun amplo espectro. Isto fai posible personalizar o espello dependendo de aplicacións e necesidades particulares. Son máis robustos e resistentes ás forzas ambientais que os espellos revestidos de metal. Non obstante, o proceso de fabricación non é tan sinxelo, o que o fai un produto máis custoso na produción en comparación co seu homólogo chapado en metal.

3.2 Espellos revestidos de metal

Espellos ópticos Espellos metálicos de banda ancha
Wavelength Opto-Electronic Espello metálico de banda ancha

material: BK7 ou sílice fundida
Tolerancia de dimensións: + 0.0 / -0.2mm
Tolerancia de espesor: ± 0.2mm
Calidade da superficie: 20/10 SD
Apertura clara: > 90%
Ángulo de incidencia: 45 °
Nivelación:  < λ/10 @ 632.8 nm
Aluminio protexido: Ravg>90% @ 400nm-2µm
Prata protexida: Ravg>97% @ 400nm-2µm
Limiar de danos: >1 J/cm², 20ns, 20Hz, @1064nm

Especificacións 2: Wavelength Opto-Electronic Espellos metálicos de banda ancha

Espellos UV revestidos de metal prodúcense recubrindo un substrato adecuado cunha fina capa de película metálica de aluminio ou prata utilizando diversas técnicas como a deposición física de vapor (PVD) ou a deposición química de vapor (CVD). O aluminio e a prata son dous metais comúns utilizados para revestir estes espellos. Os espellos revestidos de aluminio son rendibles e son amplamente utilizados para aplicacións UV, xa que presentan unha excelente reflectividade. Non obstante, os revestimentos de aluminio poden ser susceptibles á oxidación co paso do tempo, o que pode afectar o seu rendemento reflector. Estes espellos necesitan un mantemento frecuente e precaucións para preservar a súa natureza reflectora.

Número da pezaWavelengthDimensión (mm)Espesor (mm)materialReflectividade (%)
RFS-1-6.35-A450 nm - 20 µm25.46.35Silice fundido> 90 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-30-5-A450 nm - 20 µm30.05.00Silice fundido> 90 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-1.5-6.35-A450 nm - 20 µm38.16.35Silice fundido> 90 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-1.5-9.5-A450 nm - 20 µm38.19.50Silice fundido> 90 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-2-9.5-A450 nm - 20 µm50.89.50Silice fundido> 90 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-1-6.35-S450 nm - 20 µm25.46.35Silice fundido> 97 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-30-5-S450 nm - 20 µm30.05.00Silice fundido> 97 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-1.5-6.35-S450 nm - 20 µm38.16.35Silice fundido> 97 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-1.5-9.5-S450 nm - 20 µm38.19.50Silice fundido> 97 % @ 450 nm – 2 µm
RFS-2-9.5-S450 nm - 20 µm50.89.50Silice fundido> 97 % @ 450 nm – 2 µm
Táboa 2: Wavelength Opto-Electronic Espellos metálicos de banda ancha estándar

Os espellos UV tamén se poden diferenciar pola aplicación para a que están deseñados. Adoitan ser versións personalizadas de espellos dieléctricos e espellos revestidos de metal, con diferentes substratos, revestimentos, espesores e procesos de fabricación. Algúns tipos de espellos de uso común son os espellos de liña láser e os espellos ultrarrápidos.

3.3 Espellos de liña láser

Óptica láser - Espellos ópticos - Espellos de liña láser
Wavelength Opto-Electronic Espellos de liña láser

Material do substrato: N-BK7 e sílice fundida
Tolerancia de dimensións: + 0.0 / -0.25mm
Tolerancia de espesor: ± 0.25mm
Calidade da superficie: 10/5 SD
Apertura clara: > 90%
Reflectancia: >99% a 45°
Ángulo de incidencia: 0-45 °
Nivelación: < λ/10 @ 632.8 nm
Dispersión de retardo de grupo: < 30 fs² (para luz polarizada s & p)
revestimento: HR @ 350-400 nm / 510-580 nm / 950-1150 nm
Limiar de dano @ 20 ns, 20 Hz: 20 J / cm2 para 1064 nm / 15 J/cm2 para 532 nm / 10 J/cm2 para 355 nm

Especificacións 3: Wavelength Opto-Electronic Espellos de liña láser

Espellos de liña láser son ideais para aplicacións que requiren a reflexión ou a redirección de raios láser, especialmente en tarefas como a dirección do feixe ou o plegado do raio. Estes espellos están deseñados con limiares de dano máis altos para láseres de alta potencia. Estes espellos úsanse habitualmente para láseres de neodimio YAG, pero tamén se poden personalizar para láseres dentro do espectro UV.

Número da pezaLonxitude de onda (nm)Diámetro (mm)ET (mm)materialReflectividade (%)
RFS-0.75-3.2U35519.13.2Silice fundido99.5
RFS-0.75-9.5U35519.19.5Silice fundido99.5
RFS-20-2U355202Silice fundido99.5
RFS-1-3U35525.43Silice fundido99.5
RFS-1-6U35525.46Silice fundido99.5
RFS-1-6.3U35525.46.3Silice fundido99.5
RFS-1-9.5U35525.49.5Silice fundido99.5
RFS-30-5U35530.15Silice fundido99.5
RFS-1.5-3U35538.13Silice fundido99.5
RFS-1.5-9.5U35538.19.5Silice fundido99.5
RFS-38.5-3U35538.53Silice fundido99.5
RFS-50-5U355505Silice fundido99.5
RFS-2-6.3U35550.86.3Silice fundido99.5
RFS-2-9.5U35550.89.5Silice fundido99.5
RFS-1-9.5 V26625.49.5Silice fundido99.5
RFS-30-5 V266305Silice fundido99.5
RFS-1.5-9.5 V26638.19.5Silice fundido99.5
RFS-2-9.5 V26650.89.5Silice fundido99.5
Táboa 3: Wavelength Opto-Electronic Espellos de liña láser estándar

3.4 Espellos ultrarrápidos

Espellos ópticos - Espellos ultrarrápidos - Lentes de enfoque - Lentes láser médicos
Wavelength Opto-Electronic Espello ultrarrápido

material: Silice fundido
Tolerancia de dimensións: + 0.0 / -0.2mm
Tolerancia de espesor: ± 0.2mm
Calidade da superficie: 20/10 SD
Apertura clara: > 80%
Reflectancia: > 99%
Ángulo de incidencia: 45 °
Nivelación: < λ/10 @ 632.8 nm
Dispersión de retardo de grupo: < 30 fs² (para luz polarizada s & p)
revestimento: HR
Limiar de danos: >100 mJ/cm² @ 800 nm, 50 fs, 50 Hz

Especificacións 4: Wavelength Opto-Electronic Espellos ultrarrápidos

Espellos ultrarrápidos están deseñados para acomodar láseres ultrarrápidos. Trátase de láseres que emiten pulsos ultracurtos, é dicir, pulsos de luz cunha duración de femtosegundos ou picosegundos. Estes espellos teñen altos limiares de dano e un retardo de dispersión de grupo (GDD) baixo. GDD é unha medida de canto se retrasan as diferentes frecuencias dentro dun pulso entre si. Un espello GDD baixo é esencial cando a xestión das características temporais dos pulsos láser ultracurtos é fundamental.

Diagrama dos espellos ultrarrápidos 2
Figura 3: Espellos ultrarrápidos GDD @ 355-455 nm

O gráfico mostrado arriba é para un espello ultrarrápido de sílice fundida. Como se mostra, o espello ten un GDD de menos de 30 fs² (para luz polarizada s & p), entre 370 nm e 420 nm. Esta propiedade fai que estes espellos sexan moi útiles en áreas como a espectroscopia, o procesamento de materiais e a industria médica.

Número da pezaLonxitude de onda (nm)Dimensión (mm)Espesor (mm)materialDispersión de retardo de grupo
RFS-1-6.35-UM1355 - 45525.46.35Silice fundido< 30 fs²
RFS-30-5-UM1355 - 45530.05.00Silice fundido< 30 fs²
RFS-1.5-6.35-UM1355 - 45538.16.35Silice fundido< 30 fs²
RFS-1.5-9.5-UM1355 - 45538.19.50Silice fundido< 30 fs²
RFS-2-9.5-UM1355 - 45550.89.50Silice fundido< 30 fs²
Táboa 4: Wavelength Opto-Electronic Espello ultrarrápido estándar

4. Buscas un provedor fiable de espellos UV?

Coas nosas instalacións de última xeración e amplas experiencias, Wavelength Opto-Electronic deseña e fabrica calidade espellos ópticos incluíndo espellos UV que vén en diferentes xeometrías e opcións de revestimento. Aínda que as solucións dispoñibles están dispoñibles (como se mostra nas táboas de produtos anteriores), tamén podemos personalizar Espellos UV desde especificacións estándar ata de alta precisión e utilizan diferentes materiais ópticos desde vidro, cristal ata metal.

ToleranciapatrónPrecisiónAlta precisión
SubstratosVidro: N-BK7, sílice fundida
Cristal: ZnSe, Si
Metal: Cu, Al, Mo
dimensiónsMínimo: 4 mm, Máximo: 200 mm
Formas/XeometríasElíptica, plana, esférica, parabólica
dimensión± 0.25mm± 0.1mm± 0.05mm
espesor± 0.1mm± 0.05mm± 0.01mm
Rango de lonxitude de onda350 nm-20 μm350 nm-20 μm350 nm-20 μm
Nivelaciónλ / 4λ / 10
Reflexividade85%90%99.9%
Opcións de revestimentometálico, dieléctrico de banda ancha, dieléctrico de banda estreita,
Calidade de superficie80-5040-2010-5
Táboa 5: Wavelength Opto-Electronic Capacidades de fabricación de espellos ópticos

Formulario de enquisas

Contact Form

Suxerímoslle que use o correo electrónico da súa organización co seu propio dominio (se existe).