blízko
Vyberte si svůj web
Globální
Sociální média
Zrcadla Thorlabs's Herriott – běžný typ konkávního zrcadla s otvorem – mají vnější průměry (OD) 1' nebo 2' s otvory ve středu nebo mimo osu (průměr 3 mm až 4 mm) a se zlatým povlakem vylepšeným středním infračerveným zářením (střední IR). Tyto povlaky poskytují >98% průměrnou odrazivost od 2-20 µm, rozsah vlnových délek kritický pro plynovou spektroskopii (např. detekce CO₂, metanu) a vysoce výkonné střední IR lasery. Konkávní povrch zrcadla má přesný poloměr zakřivení (ROC), typicky 1 m až 5 m pro buňky Herriott, což zajišťuje, že paprsky se v dutině odrážejí vícekrát při zachování zarovnání.
Optimalizovaná střední IR odrazivost : Vylepšené zlaté povlaky (s 5 nm chromovou adhezní vrstvou a 100 nm zlatou vrstvou) poskytují >95% absolutní odrazivost na 2-20 µm – výrazně vyšší než standardní zlaté povlaky (které klesají na 90 % při 20 µm). Povlaky jsou nanášeny tepelným odpařováním v prostředí s vysokým vakuem (<10⁻⁶ Torr), aby byla zajištěna jednotnost a minimalizována absorpce (absorpce <2 % při 10,6 µm), což je kritické pro víceprůchodové systémy, kde každý odraz přispívá ke ztrátě signálu.
Přesné umístění a obrábění děr : K dispozici se dvěma konfiguracemi děr: středové otvory (ø3 mm pro 1' zrcátka, ř4 mm pro 2' zrcadla) pro jednoduché vstřikování paprsku a otvory mimo osu (odsazené o 5-10 mm od středu) pro maximalizaci délky dráhy v buňkách Herriott. Otvory se vrtají pomocí laserového obrábění (pro skleněné substráty) nebo ultrazvukového vrtání (pro kovové substráty), výsledkem čehož jsou čisté hrany (otřepy < 5 µm) a kolmost k povrchu zrcadla (odchylka < 0,1°) – zabraňuje vychýlení paprsku v otvoru.
Tepelná stabilita pro aplikace s vysokým výkonem : Vyrobeno z UV tavených silikátových substrátů, které mají nízký koeficient tepelné roztažnosti (0,55 × 10⁻⁶ /°C) a vysokou tepelnou vodivost (1,4 W/m·K). Tato stabilita minimalizuje změny v poloměru zakřivení (kolísání ROC <0,1 % přes -40 °C až +80 °C), což zajišťuje konzistentní zaostření paprsku i ve vysoce výkonných systémech (např. 100W CO₂ lasery). Pro extrémní teploty jsou k dispozici safírové substráty (tepelná roztažnost 5,0 × 10⁻⁶ /°C).
Ochranný vrchní nátěr pro odolnost vůči životnímu prostředí : Zlatý nátěr je pokryt 10nm ochranným nátěrem SiO₂, který zlepšuje odolnost proti vlhkosti (95% relativní vlhkost po dobu 1000 hodin bez zašpinění) a mechanickému otěru (tvrdost podle Mohse zvýšena z 2,5 na 5). Tato krycí vrstva také snižuje rozptyl na povrchu povlaku (ztráta rozptylem <0,5 % při 10,6 µm), čímž se zlepšuje poměr signálu k šumu ve spektroskopii.
Velká čistá apertura a tolerance ROC : Modely s průměrem 1' mají čistou aperturu >ø22 mm (88 % vnějšího průměru), což zajišťuje, že paprsky využívají většinu odrazného povrchu. Poloměr zakřivení (ROC) je obroben s tolerancí ±0,5 % (např. 1 m ROC snižuje ±5 mm), což je kritické pro všechny odchylky délky dráhy ROC (a tedy počet buněk odražených od Herriott) – 10-20 %. Plochost povrchu konkávního povrchu je <λ/4 při 633 nm, což minimalizuje zkreslení čela vlny.
Herriott Cells and Gas Sensing : Umožňují dlouhé optické dráhy (až 100 m) v kompaktních dutinách (objem <1 l) pro plynovou spektroskopii. Při monitorování životního prostředí detekují Herriottovy články s konkávními zrcadly s otvorem stopové plyny (např. metan v koncentracích pouhých 1 ppm) měřením absorpce středního infračerveného světla. Otvor umožňuje laserovému paprsku vstoupit do buňky, odrazit se 50-100krát od konkávních zrcadel a vystoupit pro detekci.
Laserové dutiny a rezonátory : Usnadňují vstřikování a extrakci paprsku ve vysoce jemných laserových rezonátorech (např. diodově čerpané pevnolátkové lasery, DPSSL). V dutině DPSSL umožňuje otvor zrcadla paprsek pumpy vstoupit do zesilovacího média (např. krystal Nd:YAG), zatímco konkávní povrch odráží laserový paprsek (1064 nm) a vytváří rezonátor. Tato konstrukce eliminuje potřebu samostatných děličů paprsků a snižuje ztráty v dutině.
Ramanova spektroskopie : Vylepšete sběr signálu v systémech Ramanovy spektroskopie, které detekují molekulární vibrace měřením rozptýleného světla. Konkávní zrcadlo s otvorem zaostřuje excitační laser (např. 532 nm) na vzorek přes otvor, poté shromažďuje a odráží Ramanovo rozptýlené světlo (posunuté vlnové délky) do detektoru. Tato konfigurace zvyšuje intenzitu signálu o 50-100 % ve srovnání s plochými zrcadly.
Telecom Testing and Optical Delay Lines : Vytvářejte řízené optické zpožďovací linky pro testování optických komponentů (např. modulátorů, zesilovačů). Úpravou vzdálenosti mezi dvěma konkávními zrcadly s otvorem lze délku dráhy paprsku (a tím i zpoždění) vyladit od 10 cm do 10 m, což je kritické pro testování šíření signálu v dálkových telekomunikačních sítích (např. systémy 10 Gb/s).
Zpracování materiálu pomocí vysoce výkonných laserů : Zaměřte a přesměrujte vysoce výkonné laserové paprsky při vrtání, svařování a značení. Například při laserovém vrtání součástí leteckého průmyslu (např. lopatek turbíny) konkávní povrch zrcadla zaostří paprsek (např. vláknový laser o výkonu 1 kW) na bod o velikosti 50 µm, zatímco otvor umožňuje proudění chladiva, čímž se zabrání tepelnému poškození zrcadla.
Otvory mimo osu umožňují výrazně delší délky dráhy tím, že využívají více odrazné plochy zrcadla. V Herriottově buňce se středovými otvory se paprsky odrážejí lineárně (tam a zpět mezi zrcadly), což omezuje počet odrazů (obvykle 20-30). U otvorů mimo osu sledují paprsky eliptickou dráhu, která se odráží 50-100krát – zdvojnásobuje nebo ztrojnásobuje délku dráhy (např. 50 m vs. 20 m pro 1 l článek). Tato delší dráha zlepšuje citlivost detekce plynu (nižší detekční limity 2-3x), ale vyžaduje přesnější vyrovnání (±0,01° úhlová tolerance).
Zadní strana otvoru (naproti reflexní ploše) má 60° zkosení o průměru 6,5-8,0 mm. Zkosení slouží ke dvěma klíčovým účelům: zaprvé zabraňují rozptylu paprsku od ostrých hran otvorů (což by ve spektroskopii způsobilo šum) a zadruhé vedou paprsek do/ze zrcadla bez další optiky (např. kolimátory). Povrch zkosení je vyleštěn na kvalitu škrábání 60-40, což snižuje ztrátu rozptylem na <0,1 %. Bez zkosení mohou ostré hrany způsobit až 5% ztrátu paprsku a deformovat profil paprsku.
Při správném chlazení zvládnou tato zrcadla výkonové hustoty CW až 50 W/cm² v rozsahu 2-20 µm (např. 500W CO₂ laser s paprskem o průměru 3,5 mm). Chlazení je kritické, protože zlaté povlaky absorbují ~ 2 % dopadajícího světla, které vytváří teplo. Pro systémy s nízkým výkonem (<10 W) stačí pasivní chlazení (hliníkový chladič s tepelnou pastou). U systémů s vysokým výkonem udržuje aktivní chlazení (vodou chlazený chladič s průtokem 1 l/min.) teplotu zrcadla <50°C, čímž zabraňuje degradaci povlaku (zlato se ztrácí při >150°C) a změnám ROC.
Ano, výrobci nabízejí rozsáhlé přizpůsobení, aby odpovídalo specifickým požadavkům na systém. Vlastní velikosti otvorů se pohybují od 0,5 mm do 10 mm (tolerance ±0,1 mm), přičemž tvary zahrnují kruhové, čtvercové nebo obdélníkové (pro specializované tvary nosníků). Pozice otvorů mohou být posunuty o 0-15 mm od středu (tolerance ±0,05 mm). Vlastní hodnoty ROC se pohybují od 0,5 m do 10 m (±0,5 % tolerance). Dodací lhůty pro zakázková zrcadla jsou obvykle 2-4 týdny pro malá množství (1-10 jednotek) a 4-6 týdnů pro velká množství (>10 jednotek). Prototypování (1-2 jednotky) může být dokončeno za 1 týden pro urgentní projekty.
