fechar
Escolha o seu site
Global
Mídias Sociais
Os espelhos celulares Herriott da Thorlabs - um tipo comum de espelho côncavo com furo - apresentam diâmetros externos (OD) de 1' ou 2' com furos centralizados ou fora do eixo (diâmetros de 3 mm a 4 mm) e infravermelho médio (IR médio) revestimentos de ouro aprimorados. Esses revestimentos fornecem refletância média superior a 98% de 2 a 20 µm, uma faixa de comprimento de onda crítica para espectroscopia de gás (por exemplo, detecção de CO₂, metano) e lasers infravermelhos médios de alta potência. A superfície côncava do espelho tem um raio de curvatura (ROC) preciso, normalmente de 1 m a 5 m para células Herriott, garantindo que os feixes reflitam várias vezes dentro da cavidade, mantendo o alinhamento.
Refletividade infravermelha média otimizada : Revestimentos de ouro aprimorados (com uma camada de adesão de cromo de 5 nm e uma camada de ouro de 100 nm) fornecem refletância absoluta >95% em 2-20 µm – significativamente maior que os revestimentos de ouro padrão (que caem para 90% em 20 µm). Os revestimentos são depositados por evaporação térmica em um ambiente de alto vácuo (<10⁻⁶ Torr) para garantir uniformidade e minimizar a absorção (absorção <2% a 10,6 µm), crítico para sistemas multipassagens onde cada reflexão contribui para a perda de sinal.
Posicionamento e usinagem de furos de precisão : Disponível com duas configurações de furos: furos centralizados (ø3 mm para espelhos de 1', ø4 mm para espelhos de 2') para injeção de feixe simples e furos fora do eixo (deslocados de 5 a 10 mm do centro) para maximizar o comprimento do caminho nas células Herriott. Os furos são feitos usando usinagem a laser (para substratos de vidro) ou perfuração ultrassônica (para substratos de metal), resultando em bordas limpas (rebarbas <5 µm) e perpendicularidade à superfície do espelho (<0,1° de desvio) — evita a deflexão do feixe no furo.
Estabilidade térmica para aplicações de alta potência : Construído com substratos de sílica fundida por UV, que possuem baixo coeficiente de expansão térmica (0,55 × 10⁻⁶ /°C) e alta condutividade térmica (1,4 W/m·K). Essa estabilidade minimiza alterações no raio de curvatura (variação ROC <0,1% acima de -40°C a +80°C), garantindo foco de feixe consistente mesmo em sistemas de alta potência (por exemplo, lasers de CO₂ de 100 W). Para temperaturas extremas, estão disponíveis substratos de safira (expansão térmica 5,0 × 10⁻⁶ /°C).
Camada protetora para durabilidade ambiental : O revestimento dourado é coberto com uma camada protetora de SiO₂ de 10 nm, que melhora a resistência à umidade (95% de umidade relativa por 1.000 horas sem manchar) e à abrasão mecânica (dureza Mohs aumentada de 2,5 para 5). Este revestimento também reduz a dispersão na superfície do revestimento (perda de dispersão <0,5% a 10,6 µm), melhorando a relação sinal-ruído na espectroscopia.
Grande abertura clara e tolerâncias ROC : os modelos de 1' de diâmetro têm uma abertura clara de >ø22 mm (88% do diâmetro externo), garantindo que os feixes utilizem a maior parte da superfície reflexiva. O raio de curvatura (ROC) é usinado com tolerância de ±0,5% (por exemplo, 1 m ROC ±5 mm), o que é crítico para células Herriott - pequenas variações de ROC podem reduzir o número de reflexões (e, portanto, o comprimento do caminho) por 10-20% O nivelamento da superfície côncava é <λ/4 em 633 nm, minimizando a distorção da frente de onda.
Células Herriott e detecção de gás : permitem longos comprimentos de caminho óptico (até 100 m) em cavidades compactas (volume <1 L) para espectroscopia de gás. No monitoramento ambiental, as células Herriott com espelhos côncavos com furo detectam gases residuais (por exemplo, metano em concentrações tão baixas quanto 1 ppm) medindo a absorção de luz infravermelha média. O orifício permite que o feixe de laser entre na célula, reflita de 50 a 100 vezes nos espelhos côncavos e saia para detecção.
Cavidades e Ressonadores de Laser : Facilitam a injeção e extração de feixe em ressonadores de laser de alta precisão (por exemplo, lasers de estado sólido bombeados por diodo, DPSSLs). Em uma cavidade DPSSL, o orifício do espelho permite que o feixe da bomba entre no meio de ganho (por exemplo, cristal Nd:YAG) enquanto a superfície côncava reflete o feixe de laser (1064 nm) para formar o ressonador. Este projeto elimina a necessidade de divisores de feixe separados, reduzindo as perdas por cavidade.
Espectroscopia Raman : Melhora a coleta de sinais em sistemas de espectroscopia Raman, que detectam vibrações moleculares medindo a luz espalhada. O espelho côncavo com furo focaliza o laser de excitação (por exemplo, 532 nm) na amostra através do furo, depois coleta e reflete a luz espalhada por Raman (comprimentos de onda alterados) para um detector. Esta configuração aumenta a intensidade do sinal em 50-100% em comparação com espelhos planos.
Teste de telecomunicações e linhas de atraso óptico : Crie linhas de atraso óptico controladas para testar componentes de fibra óptica (por exemplo, moduladores, amplificadores). Ao ajustar a distância entre dois espelhos côncavos com furo, o comprimento do caminho do feixe (e, portanto, o atraso) pode ser ajustado de 10 cm a 10 m – crítico para testar a propagação do sinal em redes de telecomunicações de longa distância (por exemplo, sistemas de 10 Gbps).
Processamento de materiais com lasers de alta potência : Focalize e redirecione feixes de laser de alta potência em aplicações de perfuração, soldagem e marcação. Por exemplo, na perfuração a laser de componentes aeroespaciais (por exemplo, pás de turbina), a superfície côncava do espelho concentra o feixe (por exemplo, laser de fibra de 1 kW) em um ponto de 50 µm, enquanto o orifício permite a passagem de refrigerantes, evitando danos térmicos ao espelho.
Furos fora do eixo permitem comprimentos de caminho significativamente maiores, utilizando mais superfície reflexiva do espelho. Em uma célula Herriott com furos centrais, os feixes refletem em um padrão linear (para frente e para trás entre os espelhos), limitando o número de reflexões (normalmente 20-30). Com furos fora do eixo, os feixes seguem um caminho elíptico, refletindo de 50 a 100 vezes – duplicando ou triplicando o comprimento do caminho (por exemplo, 50 m versus 20 m para uma célula de 1 L). Esse comprimento de caminho mais longo melhora a sensibilidade de detecção de gás (limites de detecção mais baixos em 2-3x), mas requer um alinhamento mais preciso (tolerância angular de ±0,01°) .
A parte traseira do furo (oposta à superfície reflexiva) apresenta chanfros de 60° com um diâmetro de 6,5-8,0 mm. Os chanfros servem a dois propósitos principais: primeiro, evitam a dispersão do feixe das bordas afiadas dos furos (o que introduziria ruído na espectroscopia) e, segundo, guiam o feixe para dentro/fora do espelho sem óptica adicional (por exemplo, colimadores). A superfície do chanfro é polida com qualidade de escavação de 60-40, reduzindo a perda de espalhamento para <0,1%. Sem chanfros, arestas vivas podem causar perda de até 5% do feixe e distorcer o perfil do feixe.
Com resfriamento adequado, esses espelhos suportam densidades de potência CW de até 50 W/cm² na faixa de 2-20 µm (por exemplo, laser CO₂ de 500 W com feixe de 3,5 mm de diâmetro). O resfriamento é fundamental porque os revestimentos de ouro absorvem aproximadamente 2% da luz incidente, o que gera calor. Para sistemas de baixa potência (<10 W), o resfriamento passivo (dissipador de calor de alumínio com pasta térmica) é suficiente. Para sistemas de alta potência, o resfriamento ativo (dissipador de calor resfriado a água com vazão de 1 L/min) mantém a temperatura do espelho <50°C, evitando a degradação do revestimento (ouro mancha a >150°C) e alterações no ROC.
Sim, os fabricantes oferecem ampla personalização para atender aos requisitos específicos do sistema. Os tamanhos de furos personalizados variam de 0,5 mm a 10 mm (tolerância de ±0,1 mm), com formatos que incluem circular, quadrado ou retangular (para formatos de viga especializados). As posições dos furos podem ser deslocadas de 0 a 15 mm do centro (tolerância de ±0,05 mm). Os valores ROC personalizados variam de 0,5 ma 10 m (tolerância de ±0,5%). Os prazos de entrega para espelhos personalizados são normalmente de 2 a 4 semanas para pequenas quantidades (1 a 10 unidades) e de 4 a 6 semanas para grandes quantidades (> 10 unidades). A prototipagem (1-2 unidades) pode ser concluída em 1 semana para projetos urgentes.
