Dünnschichtpolarisatoren mit
Luftspalt
Ziel des
Projektes war die Entwicklung von
Dünnschichtpolarisatoren ohne Kittflächen für den
Einsatz im IR (λ = 1064 nm) und im nahen UV (λ =
355 nm). Optische Dünnschichtpolarisatoren gehören zu
den Spezialbeschichtungen, die in der Lasertechnik Anwendung
finden. Obwohl ihr grundsätzlicher Aufbau seit langem
bekannt ist, ist ihre Laserfestigkeit noch immer unbefriedigend.
Die Ursache hierfür liegt in den üblicherweise
vorhandenen Kittflächen derartiger Polarisatoren.
Ergebnisse
- Unter Verwendung
moderner Software, teilweise ergänzt durch spezielle, im
Rahmen des Projektes entwickelte Programmodule, wurde ein
Schichtdesign für Luftspaltpolarisatoren für die o.g.
Wellenlängen 1064 nm und 355 nm entwickelt. Dabei wurden als
Schichtmaterialien das in beiden Spektralbereichen verwendbare
Schichtsystem Ta2O5 - SiO2
ausgewählt.
- Zur
Schichtabscheidung wurde das Verfahren der plasmagestützten
reaktiven Elektronenstrahlverdampfung eingesetzt. Die optimierten
Beschichtungsparameter, wie Aufdampfrate, Sauerstoffpartialdruck
und Plasmaparameter, wurden in Vorversuchen ermittelt und in der
Technologiebeschreibung festgelegt.
- Die optischen
Konstanten n und k wurden aus Fitprozessen bestimmt und die
für die Realisierung des Schichtdesigns benötigten
Messwellenlängen festgelegt.
- Es wurden
Prototypen der Luftspaltpolarisatoren für die
Spektralbereiche um 1064 nm und um 355 nm hergestellt und
vermessen. Die Sperrung der s-Komponente liegt dabei im Bereich
von 10-5, für die p-Komponente wurden
Transmissionswerte von 98% erreicht.
- Untersuchungen zur
Laserfestigkeit ergaben, dass die Zerstörschwelle der
Luftspaltpolarisatoren mit 3,35 J/cm2 fast doppelt so
hoch ist wie bei Standardpolarisatoren mit Kittflächen (1,71
J/cm2).
- Die gesamte
Technologie liegt in Form nutzbarer Datenfiles vor, die
unmittelbar von der Firma Quarterwave GmbH zur Produktion der
Polarisatoren eingesetzt werden kann.
Ergebnistransfer: Fa. Quarterwave GmbH
(Berlin-Adlershof)
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