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Optiken für ultraviolettes Licht

Überblick

Optiken für ultraviolettes (UV) Licht sind ein wesentlicher Bestandteil vieler Anwendungen, beispielsweise bei der Halbleiterherstellung, Fluoreszenzmikroskopie oder der Laser-Mikrobearbeitung. Viele Anwendungen für Laseroptiken bewegen sich in Richtung kürzerer UV-Wellenlängen, um sehr kleine und präzise Details mit minimalem thermischem Einfluss auf die Umgebung erstellen zu können. Die Zunahme von Anwendungen mit UV-Optiken hat dementsprechend zu einer erhöhten Nachfrage nach optischen Komponenten geführt, die für diese Wellenlängen geeignet sind. Edmund Optics® (EO) ist ein führender Anbieter von UV-Optiken wie Spiegeln, Linsen, Filtern und Strahlaufweitern.

Warum werden Optiken für ultraviolettes Licht benötigt?

 

Erzeugung noch präziserer Details

Direktes Lösen von Atombindungen in der Materialverarbeitung und bei medizinischen Anwendungen, statt das Material zu schmelzen oder zu verdampfen.

 

Schäden an angrenzenden Bereichen minimieren

Da die Bereiche rund um den Laserbrennpunkt nicht aufgeheizt werden, können Schäden an angrenzenden Materialien oder Geweben minimiert werden.

 

Höhere räumliche Auflösung

Da die Größe des Laserbrennpunkts proportional zur Wellenlänge ist, haben UV-Laser eine höhere räumliche Auflösung als Laser für sichtbares oder infrarotes Licht.

 

Höhere Absorption

Viele Materialien besitzen eine höhere Absorption in den UV-Bereichen als in anderen Spektren, wie beispielsweise organische Materialien.

 

Mehr Energie

UV-Licht hat eine höhere Energie als Licht im sichtbaren oder IR-Spektrum, weil die Lichtenergie umgekehrt proportional zur Wellenlänge ist.

Schwierigkeiten beim Einsatz von UV-Optiken

 

Kleinere Oberflächentoleranzen erforderlich

Bei kurzen UV-Wellenlängen sind die in Wellenlängen spezifizierten Eigenschaften schlechter. Bei einer Linse für eine Wellenlänge von 308 nm darf beispielsweise die Unregelmäßigkeitstoleranz nur halb so groß sein wie bei einer Linse für 632,8 nm, wenn die Wellenfrontverzerrung gleich bleiben soll.

 

Beschichtungen sind komplizierter

Der Beschichtungsprozess muss wesentlich exakter überwacht werden, da schon kleine Produktionsschwankungen im UV-Spektrum zu deutlich größeren Fehlern führen als im sichtbaren oder infraroten Spektrum.

 

Erhöhte Streuung des Lichts

Oberflächenfehler wie Kratzer und Vertiefungen werden bei UV-Licht verstärkt, selbst geringste Oberflächenfehler können zu Streuungen oder Absorptionen führen und damit den Systemdurchsatz verringern. Um Energieverluste zu minimieren, muss die Qualitätsspezifikation der Oberfläche streng eingehalten werden.

 

Erhöhte Multiphotonen-Absorption

Die höhere Energie von UV-Strahlung macht eine Multiphotonen-Absorption wahscheinlicher, wodurch ein sich selbst verstärkender Prozess angestoßen wird, der letztendlich die Optik beschädigt.

Anwendungsbeispiele

Optiken für ultraviolettes Licht eignen sich ideal für unterschiedliche Anwendungen, da mit ihnen kleine und präzise Details mit minimaler Beschädigung des angrenzenden Materials produziert werden können.

Lasermaterialbearbeitung

Lasermaterialbearbeitung

Gravieren, Schneiden und Bohren von Keramik, Glas, Plastik und Metallen

Medizinische Laser

Medizinische Laser

Neurochirurgie, Laserablation und weitere medizinische Prozesse, die präzise Schnitte erfordern

Halbleiter

Halbleiter

Siliziumgravur, Wafer-Prüfung und -Markierung und Mikromaterialbearbeitung

Fluoreszenzmikroskopie

Fluoreszenzmikroskopie

Anregung der Fluoreszenz, um die Eigenschaften von organischen und anorganischen Substraten zu untersuchen

Zusammenarbeit mit EO

 

Qualität

  • ISO 9001 und MIL-SPEC zertifiziert
  • Breites Angebot an Messtechnik beispielsweise Interferometer, Cavity-Ring-Down-Spektrometer (CRD-Spektrometer), Shack-Hartmann-Wellenfrontsensoren, Profilometer und Koordinatenmessmaschinen (CMMs)

 

Leistungsspektrum und Service

  • Optikfertigung in den USA, Europa und Asien
  • Kundenspezifische Entwicklungen unter besonderer Berücksichtigung der Fertigungsmöglichkeiten
  • Schnelle Lieferung von modifizierten Komponenten

 

Informationen

Laser Optics Clean Room

Konsistente Qualität durch strenge Prozesskontrolle

Angesichts der Kosten für die Messtechnik für präzise UV-Tests haben Kunden oft kaum die Möglichkeit zu überprüfen, ob die bestellten Optiken die beworbenen Spezifikationen einhalten. Edmund Optics® (EO) testete 41 standardmäßige Laserlinienspiegel für 355 nm von vier Mitbewerbern und verglich die laserinduzierte Zerstörschwelle (LIDT), Reflektivität, Oberflächengenauigkeit und Parallelität mit den TECHSPEC® Laserlinienspiegeln für 355 nm. Der Test wurde als Doppelblindstudie durchgeführt, um Voreingenommenheit auszuschließen und sicherzustellen, dass die Tester nicht wussten, welche Spiegel sie gerade testeten. Die folgenden Grafiken zeigen, ob die Spiegel die beworbenen Spezifikationen einhielten oder nicht. Die Studie ergab, dass die EO TECHSPEC® Laserlinienspiegel für 355 nm von Edmund Optics als einzige Spiegel die beworbenen Spezifikationen in jeder Hinsicht einhielten.

Oscilloscope
Abbildung 1: Die beworbenen LIDT-Spezifikationen wurden nur durch die Spiegel von Edmund Optics und Mitbewerber 1 erfüllt.
Lock-In Amplifier
Abbildung 2: Die Spiegel von EO, Mitbewerber 1 und Mitbewerber 3 erfüllten die beworbenen Spezifikationen an die Oberflächengenauigkeit.
Phasemeter
Abbildung 3: Nur die Spiegel von EO und Mitbewerber 4 erfüllten die beworbenen Spezifikationen für die Reflektivität.
Data Logger
Abbildung 4: Die Spiegel von EO, Mitbewerber 1 und Mitbewerber 2 erfüllten die beworbenen Spezifikationen zur Parallelität.

Auswahlhilfe für UV-Optiken

Tipps & Downloads

Anwendungshinweise

Technische Informationen und Anwendungsbeispiele, beispielsweise theoretische Grundlagen, Gleichungen, grafische Darstellungen und vieles mehr.

Advantages of Using Beam Expanders
Lesen  

Beam Expander
Selection Guide
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Überlegungen zur Verwendung von Zylinderlinsen
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Fundamentals
of Lasers
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Handling and Storing High Power Laser Mirrors
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AR Beschichtungen mit hoher Laserzerstörschwelle
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Simplifying Laser Alignment
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Hintergrundinformationen und Spezifikationen zu LIDT bei Laserkomponenten
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UV Optics: Tighter Tolerances and Different Materials
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Why Laser Damage Testing is Critical for UV Laser Applications
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Importance of Beam Diameter on Laser Damage Threshold
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Videos

Die informativen Unternehmens- oder Schulungsvideos enthalten sowohl einfache Tipps als auch Demonstrationen von Anwendungen zur Verdeutlichung der Produktvorteile.

Beam Combining for Increased Power
Anschauen  

Cylinder Lens Product Overview
Anschauen  

Laser Optics Lab Video Series
Anschauen  

LC (Low Cost) Fixed YAG Beam Expanders
Anschauen  

Rechner

Hier stehen Broschüren, Fallbeispiele, White Papers, Leistungsspektren und Produktdokumentationen zum Download bereit.

Gaussian Beam Calculator
Calculate  

Laser Spot Size Calculator
Calculate  

Downloads

Broschüren, Fallstudien, Whitepaper, Informationen zum Leistungsspektrum und Produktliteratur zum herunterladen.

UV Optiken Broschure
Download  

Technische Artikel

Links zu technischen Artikeln in Fachzeitschriften, die von Edmund Optics® veröffentlicht wurden, oder Beiträge des Ingenieurteams sowie der Führungskräfte von Edmund Optics.

"No One-Size-Fits-All Approach to Selecting Optical Coatings" von Stefaan Vandendriessche - Photonics Media
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