激光諧振腔光學應用說明

高反射鏡和部分反射鏡是雷射諧振腔中的關鍵光學元件。部分反射鏡是諧振腔的輸出耦合器，而高反射鏡的反射率通常大於99.5%。

反光鏡

高反射鏡和輸出耦合鏡通常具有一定的曲率以起到振盪激光束的作用，例如在YAG激光腔中。 在一些激光器設計中，反射鏡也被用來減少激光管的長度。 反光鏡一般採用鉬和矽作為基材。 鉬鏡可在惡劣環境下工作，具有壽命長、耐高功率、無需表面鍍膜、耐擦拭等優點。 但是，它的反射率很低。 單晶矽是一種具有良好光熱性能的高性價比襯底材料。

反射鏡需要考慮以下關鍵參數：表面平整度、表面光潔度、粗糙度、吸收率、激光損傷閾值、群延遲色散（GDD）和反射/透射比等。

1. 超高反射鏡
   • 反射率：99.9%-99.99%
   • 表面光潔度：優於 20/10
   • 表面平整度：優於1/8λ
   • 粗糙度：優於3A（Ra）
2. 局部反光鏡
   • 反射率：1%-99%
   • 表面光潔度：優於 20/10
   • 表面平整度：優於1/8波長
   • 粗糙度：優於3A（Ra）
3. 啁啾反射鏡
   • Rs & Rp>99.8%
   • GDD 從 -50 到 -1000 fs2
   • 傷害門檻高

Wavelength Opto-Electronic (WOE)可提供多種反射鏡以滿足不同的激光腔體要求。

薄膜

光學薄膜是激光系統的重要組成部分。 在高功率激光器的諧振腔中，有限的反射率阻礙了激光器輸出功率的進一步提高。 因此，提高反射鏡上高反射率（HR）膜的反射率至關重要。 WOE擁有提供高質量離子束濺射（IBS）真空鍍膜的生產和測試能力。 IBS將來自離子源的離子加速並聚焦成束，濺射到靶材表面形成一層鍍膜。

IBS真空鍍膜的優點：

1. 更好的過程控制
2. 塗層設計選擇更廣泛
3. 改善表面質量並減少散射
4. 減少光譜漂移
5. 一次循環的塗層厚度更厚
6. 反射率可達99.9%-99.99%

對於輸出耦合鏡，當輸出功率較高時，例如化學氧碘 (COIL) 激光器，反射塗層的損壞閾值變得至關重要。 我們設計了一種新的高反射膜系統，與傳統設計膜系統相比，大大降低了高折射率層的厚度，使得膜系統的損傷閾值有可能大大提高。