Forskere undersøger nyt blandingsmateriale brugt til kvartbølgepladelaserstrålesplitter

Forskere fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics fra det kinesiske videnskabsakademi har gjort fremskridt i fremstillingen af ​​blandingsbaserede kvartbølgeplade laserstrålesplitter (PLBS) belægninger for at forbedre belægningens ydeevne. Resultaterne blev offentliggjort i Optics &Laser Technology .

Pladestrålesplitterne er meget udbredt i kvantekommunikation, måle- og lasersystemer på grund af deres unikke optiske egenskaber. Pladestråledeleren, der bruges i højeffektlasersystemer, skal opnå specifik spektral ydeevne. For at imødekomme lasersystemernes stadigt stigende udgangseffektkrav kræver det også en høj laserskadetærskel.

Blandingsbelægningsmaterialer har tiltrukket sig stor opmærksomhed inden for laserbelægninger med høj effekt i de seneste år på grund af deres indstillelige brydningsindeks og optiske båndgab. De er blevet brugt i design og fremstilling af belægninger såsom højreflekterende belægninger, polarisatorbelægninger og dikroiske spejlbelægninger. For at opnå et specifikt intensitetsspaltningsforhold kræves der ofte et eller flere ikke-kvartbølgelag i belægningsstrukturen af ​​PLBS-belægningerne, hvilket fører til en stigning i det elektriske felts intensitet og i vanskeligheden ved at kontrollere belægningen lagtykkelse.

I denne undersøgelse indså forskerne justeringen af ​​blandingsmaterialet ved at indstille forholdet mellem de to materialer i det og brugte derefter kvartbølgebelægningsstrukturen til at realisere PLBS-belægningen med vilkårlige T/R-forhold.

Ved at studere de optiske og mekaniske egenskaber af blandingsbelægningerne under forskellige blandingsforhold, blev egenskaberne af PLBS-belægninger sammenlignet. To blandingsbaserede PLBS-belægninger med HfO₂ –Al₂ O₃ blandingsmateriale som high-n lag og SiO₂ som lav-n lag blev eksperimentelt demonstreret. Derefter sammenlignede forskere de tidligere to blandingsbaserede PLBS-belægninger med en traditionel PLBS-belægning ved hjælp af HfO₂ og SiO₂ som høj-n og lav-n lag.

Ovenstående resultater viste, at de blandingsbaserede PLBS-belægninger har lavere overfladeruhed, større intensitetssplittende båndbredde og næsten det dobbelte af laserskadetærsklen (1064 nm). For applikationer med mindre båndbreddekrav kan laserskadetærsklen forbedres med en faktor på ~2,6.

Derfor kan PLBS-belægningen, der er fremstillet baseret på blandingsmaterialet, ikke kun give bedre ydeevne, men også forenkle design- og fremstillingsprocessen. + Udforsk yderligere

Forskere foreslår nyt dikroisk laserspejldesign med blandingslag og grænseflader med sandwich-lignende struktur