מסנן קווי לייזר

סקירת מוצר

מיועדים לשילוב חלק עם לייזרים גז נפוץ (ארגון-יון, הליום-ניאון) ומצב מוצק (Nd:YAG, דיודה), מסננים אלה הם מרכיבי ליבה במכשור פלואורסצנטי, ספקטרוסקופיה של ראמאן ומערכות לייזר רפואיות. שלא כמו מסנני פס פס לשימוש כללי, מסנני קו לייזר כוללים רוחב פס צר במיוחד וחסימה עמוקה כדי למנוע הפרעות מאורכי גל חופפים, כגון פיזור ריילי בספקטרוסקופיה של ראמאן או דימום אור עירור בהדמיית פלואורסצנציה. המסננים שלנו מיוצרים באמצעות טכנולוגיית ציפוי מתקדמת של קרן יונים (IBS), המבטיחה אחידות שכבה יוצאת דופן, יציבות אורך גל (±0.5 ננומטר מעל -20 מעלות צלזיוס עד +60 מעלות צלזיוס), ועמידות לטווח ארוך (עמיד בפני לחות, אבק ובלאי מכני). עם יישומים החל ממחקר אקדמי ועד בקרת איכות תעשייתית, הם עומדים בדרישות הביצועים המחמירות של תקנים אופטיים ISO 10110.

תכונות המוצר

ביצועים ספציפיים ללייזר

רוחב פס צר : משיג רוחב פס טיפוסי של 1.9 ננומטר (FWHM) לבידוד קווי לייזר בדיוק גבוה. לדוגמה, מסנן קו לייזר של 532 ננומטר ברוחב פס של 1.9 ננומטר משדר אור של 531.05-532.95 ננומטר בלבד, חוסם אורכי גל סמוכים (למשל, 530 ננומטר או 534 ננומטר) שעלולים להפריע למדידות פיזור ראמאן. אפשרויות רוחב הפס נעות בין 1 ננומטר (לספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה) ל-5 ננומטר (עבור יישומי הדמיה הדורשים כיסוי לייזר רחב יותר).

חסימה עמוקה : מספק חסימת OD 5-6 (צפיפות אופטית) מחוץ לפס המעבר, מדכא אורכי גל בטווחים כמו 415-483nm ו-493-625nm עבור מסנני לייזר של 488nm. חסימת OD 5 פירושה רק 0.001% של שידורי אור לא רצויים, בעוד ש-OD 6 חוסם 99.9999% - קריטי עבור יישומי אות נמוכים כמו זיהוי פלואורסצנטי של מולקולה בודדת, שבהם אפילו עקבות אור סביבתי יכולים לטשטש תוצאות.

אוֹפּטִי

שידור גבוה : מבטיח שידור של מעל 90% באורך גל הלייזר היעד (למשל, שידור של 92% ב-785nm עבור מסנני לייזר דיודות) לאובדן הספק מינימלי. זה מושג באמצעות עיצובי סרט דק אופטימליים (50-100 שכבות של HfO₂/SiO₂) המפחיתים את ההשתקפות והספיגה בפס המעבר, ומשמרים את כוח הלייזר לאינטראקציה עם דגימה (למשל, ספקטרוסקופיה של פירוק באמצעות לייזר, LIBS).

תשתיות פלואורסצנטיות נמוכה : משתמש במצעי סיליקה ממוזגים מסוג N-BK7 או UV עם פלואורסצנטי אוטומטי נמוך במיוחד (<0.1% ביחס לזכוכית רגילה) כדי להפחית רעשי רקע. מצעי סיליקה ממוזגים מועדפים עבור קווי לייזר UV (למשל, 266 ננומטר) מכיוון שהם משדרים עד 185 ננומטר, בעוד N-BK7 הוא אידיאלי עבור אורכי גל גלויים/קרוב לאינפרא אדום (400-2500 ננומטר) בשל העלות הנמוכה והחוזק המכני הגבוה שלו.

יציבות מכנית : כולל מקביליות של פחות מ-3 קשתות (לפי ISO 10110-5) כדי למנוע סטיית קרן בהגדרות אופטיות ברמת דיוק גבוהה, כגון אינטרפרומטרי לייזר המשמשים לכיול רכיבים אופטיים. לאפשרויות סטנדרטיות בקוטר 25 מ'מ יש סובלנות מימדים הדוקים (+0.0/-0.1 מ'מ) כדי להבטיח תאימות עם תושבות מסננים סטנדרטיות, בעוד שגדלים מותאמים אישית (12.5-100 מ'מ) מתאימים למערכות מיוחדות (למשל, סורקי לייזר בפורמט גדול).

עֲמִידוּת

ציפויים קשים : משתמשת בציפויים המופקדים ב-IBS שהם קשים פי 5-10 מציפויי אידוי קונבנציונליים, ומספקים עמידות בפני השפלה סביבתית (למשל, לחות, חשיפה כימית) ובלאי מכני (למשל, ניקוי עם רקמת עדשה). הציפויים עומדים בתקני MIL-C-48497 להדבקה ועמידות בפני שחיקה, המבטיחים חיי שירות של מעל 5 שנים בתנאי מעבדה טיפוסיים.

יציבות טמפרטורה : נבדק לפי תקני MIL-STD-810F לביצועים אמינים ב -15°C עד 45°C - טווח הפעולה הטיפוסי של ציוד מעבדה ותעשייתי. במבחני מחזורי טמפרטורה (-40°C עד +85°C, 100 מחזורים), אורך הגל של פס המעבר משתנה ב-<0.3nm, מה שמבטיח ביצועים עקביים בסביבות קשות (למשל, מתקני ייצור תעשייתיים עם טמפרטורות משתנות).

יישומים

מכשור אנליטי

ספקטרוסקופיה של ראמאן : מבטלת את פיזור ריילי על ידי בידוד אורך גל עירור הלייזר. לדוגמה, מסנן קווי לייזר של 785 ננומטר חוסם אור מפוזר של ריילי ב-785 ננומטר (שזה עוצמתי פי 10 מאותות רמאן) תוך שידור תנועות רמאן חלשות (785±100 ננומטר), מה שמאפשר זיהוי של רעידות מולקולריות (למשל, קשרי CC בפולימרים).

הדמיית פלואורסצנציה : חוסם אור עירור תוך העברת אותות פליטה חלשים מפלואורפורים. במיקרוסקופיה קונפוקלית, מסנן קו לייזר של 488 ננומטר מחזיר אור עירור של 488 ננומטר לדגימה תוך העברת אור פליטה של ​​500-550 ננומטר (למשל, קרינת GFP), הפחתת רעשי רקע ב-> 100x ושיפור בהירות התמונה.

לייזרים רפואיים ותעשייתיים

ניתוח לייזר : מבטיח מתן אורך גל מדויק בהליכים עיניים ודרמטולוגיים. לדוגמה, בניתוח עיניים שבירה (LASIK), מסנן קו לייזר אקצימר 193nm חוסם קרינת UV באורך גל ארוך יותר (200-250nm) שעלול לפגוע בקרנית, תוך כדי העברת אור של 193nm לאבלציה מדויקת של רקמות.

ריתוך בלייזר : שולט באיכות האלומה במערכות עיבוד חומרים. מסנן קו לייזר 1064nm עבור רתכי לייזר סיבים חוסם אור הרמוני שני תועה של 532nm (נוצר במהלך ריתוך) שעלול לגרום לחימום לא אחיד, מה שמבטיח עומק ריתוך עקבי (±0.1 מ'מ) ברכיבי מתכת (למשל, גלגלי שיניים לרכב).

מחקר והגנה

הנחיית לייזר : שומרת על שלמות האותות במערכות הנחיית טילים ומיקוד. מדדי טווח צבאיים משתמשים במסנני קו לייזר של 1064 ננומטר כדי לבודד את קרן הלייזר מאור הסביבה (למשל, אור שמש, תאורה מלאכותית), המאפשר מדידת מרחק מדויקת (±1m בטווח של 10 ק'מ) בתנאי יום.

מדע ננו : מאפשר מחקרים מדויקים של אינטראקציה בין חומר לייזר. במיקרוסקופיה של כוח אטומי (AFM) בשילוב עם ספקטרוסקופיה של לייזר, מסנן קו לייזר 532nm מבודד את הלייזר המשמש לזיהוי סטיה שלוחה, ומבטיח רזולוציה בקנה מידה ננומטרי במדידות טופוגרפיה פני השטח.

שאלות נפוצות

ש: אילו אורכי גל לייזר נתמכים?

ת: המסננים שלנו מותאמים לקווי לייזר נפוצים על פני ספקטרום UV, גלוי וקרוב לאינפרא אדום, כולל 266 ננומטר (Nd:YAG הרמונית רביעית), 405 ננומטר (דיודה סגולה), 488 ננומטר (יון-ארגון), 532 ננומטר (Nd:YAG הרמונית שנייה), 633 ננונם (הליום-ניון-אדום), דיודה), 808nm (דיודת משאבה) ו-1064nm (Nd:YAG fundamental). ניתן לעצב מסננים מותאמים אישית עבור אורכי גל פחות נפוצים (למשל, 355 ננומטר, 980 ננומטר) כדי להתאים לייזרים מיוחדים (למשל, לייזרים Ti:sapphire מהירים במיוחד).

ש: מהי צפיפות אופטית (OD) במסנני קווי לייזר?

ת: OD מודד את יעילות החסימה, מחושב כ-OD = -log₁₀(T), כאשר T הוא שידור. לדוגמה, OD 6 פירושו רק 0.0001% של שידורי אור לא רצויים - קריטי לזיהוי אות נמוכים (למשל, ספקטרוסקופיה של ראמאן, שבה אותות רמאן חלשים פי 10⁶–10⁹ מאור עירור). המסננים שלנו מספקים חסימת OD 5-6 בסביבה הקרובה של פס המעבר (±10-50nm) וחסימת OD 3-4 בטווחים רחבים יותר, מה שמבטיח דיכוי הפרעות מקיף.

ש: האם מסננים אלה יכולים להתמודד עם עוצמת לייזר גבוהה?

ת: דגמים סטנדרטיים מציעים 0.1 J/cm² LIDT @ 532nm, 10ns (סף נזק המושרה על ידי לייזר), מתאים ללייזרים בעוצמה בינונית (למשל, לייזרים 100mW CW, לייזרים פולסים של 1mJ). עבור יישומים בעלי אנרגיה גבוהה (למשל, 10J/cm² לייזרים פולסים, 1kW CW לייזרים), שאל לגבי גרסאות סף הנזק הגבוה שלנו, המשתמשות במצעים עבים יותר (3–5 מ'מ) ובציפויים משופרים (למשל, Al₂O₃/SiO₂) כדי להשיג LIDT/cm עד 102; @ 1064 ננומטר, 10 ננומטר. אנו מציעים גם ציפויים נגד השתקפות בצד הקלט כדי להפחית את ספיגת החשמל ולמנוע נזק תרמי.

ש: האם קטרים ​​מותאמים אישית זמינים?

ת: כן, אנו מציעים אפשרויות קוטר של 12.5-100 מ'מ כדי להתאים לדרישות המערכת. קטרים ​​קטנים (12.5-25 מ'מ) מתאימים למערכות קומפקטיות (למשל, ספקטרומטרי לייזר כף יד), בעוד שקטרים ​​גדולים (50-100 מ'מ) מיועדים למערכות לייזר בעלות הספק גבוה (למשל, חותכי לייזר סיבים של 1kW) שבהן גודל האלומה עולה על ממדי המסנן הסטנדרטיים. צורות מרובעות או מלבניות מותאמות אישית (למשל, 30×30 מ'מ) זמינות גם עבור מודולים אופטיים משולבים (למשל, שבבים מיקרופלואידיים עם זיהוי לייזר על הלוח).