Dômes optiques

Ti: Le cristal de saphir est le matériau laser à semi-conducteur accordable le plus largement utilisé, combinant les propriétés physiques et optiques suprêmes avec une plage laser extrêmement large. Sa bande passante laser peut supporter des impulsions < 10 fs, ce qui en fait le cristal de choix pour les oscillateurs et amplificateurs à verrouillage de mode femtoseconde. La bande d'absorption de Ti:Sapphire est centrée à ~ 490 nm, de sorte qu'elle peut être facilement pompée par diverses sources laser telles que des lasers à ions argon ou des lasers Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:YVO4 à ~530nm. Les concepteurs de laser utilisent Ti:sapphire pour générer des impulsions femtosecondes afin de créer de nouveaux outils industriels. Une impulsion laser femtoseconde correctement délivrée interagit dans la cible, laissant la zone environnante intacte. Des lasers pulsés femtoseconde nouvellement développés micro-usinent des structures fines complexes dans le verre, le métal et d'autres matériaux. Des guides d'ondes actifs peuvent être écrits sous la surface, intégrant des dispositifs optiques dans le corps d'un substrat. Les défauts des photomasques peuvent être réparés sans perturber les motifs voisins. Et il est désormais possible d'obtenir une résolution cellulaire in vivo pour le diagnostic médical avec des lasers à impulsions femtosecondes.

HGO développe des cristaux laser Nd:YLF à l'aide de la technologie Czochralski. Le cristal Nd 3+ : YLF se caractérise par sa longue durée de vie au niveau d'énergie du néodyme 4F3/2. Par rapport au Nd:YAG, la conductivité thermique plus faible et un faible dn/dT négatif conduisent à des distorsions thermiques plus faibles et permettent d'obtenir une meilleure qualité de faisceau de sortie. Une autre caractéristique distinctive est la transparence élevée aux UV, ce qui est favorable au pompage avec des lampes flash au xénon.

L'orthovanadate d'yttrium (YVO4) est un cristal uniaxial positif développé avec la méthode Czochralski. Il a une bonne stabilité à la température et des propriétés physiques et mécaniques. Il est idéal pour les composants polarisants optiques en raison de sa large plage de transparence et de sa grande biréfringence. C'est un excellent substitut synthétique aux cristaux de calcite (CaCO3) et de rutile (TiO2) dans de nombreuses applications, notamment les isolateurs et circulateurs à fibre optique, les entrelaceurs, les déplaceurs de faisceau et d'autres optiques polarisantes.

α-BBO (α-BaB 2 O 4) est un cristal uniaxial négatif qui a une grande biréfringence sur une large gamme transparente de 190 nm à 3500 nm. α-BBO est un excellent cristal, en particulier dans les applications UV et haute puissance. Les propriétés physiques, chimiques, thermiques et optiques du cristal alpha-BBO sont similaires à celles du bêta-BBO. Cependant, il n'y a pas d'effet non linéaire du second ordre dans le cristal alpha-BBO en raison de la centrosymétrie dans sa structure cristalline et il n'a donc aucune utilité pour les processus optiques non linéaires du second ordre. Au lieu de cela, l'alpha-BBO est largement utilisé pour la fabrication de polariseurs, de déplaceurs de faisceaux polarisants, de retardateurs de phase, de plaques biréfringentes et de compensateurs de retard, en particulier ceux pour les lasers UV et haute puissance.

Co 2+ :MgAl 2 O 4 Cospinel est un matériau relativement nouveau pour la commutation Q passive dans les lasers émettant de 1,2 à 1,6 μm, en particulier pour les lasers Er:verre de 1,54 μm sans danger pour les yeux, mais fonctionne également à 1,44 μm et 1,34 longueurs d'onde μm. Le spinelle est un cristal dur et stable qui se polit bien. Le cobalt remplace facilement le magnésium dans l'hôte spinelle sans avoir besoin d'ions de compensation de charge supplémentaires. La section transversale d'absorption élevée (3,5 × 10 -19 cm2) permet la commutation Q du laser Er:verre sans focalisation intracavité à la fois avec le pompage de la lampe flash et du laser à diode. Une absorption à l'état excité négligeable entraîne un contraste élevé du commutateur Q, c'est-à-dire que le rapport entre l'absorption initiale (petit signal) et l'absorption saturée est supérieur à 10.

Les séparateurs de faisceau cubiques non polarisants, également appelés NPBS Cube, sont un type plus sophistiqué composé de deux prismes à angle droit cimentés ensemble au niveau de leurs faces hypoténuse. La face cimentée d'un prisme est revêtue. Avant cimentation, avec une couche métallique ou diélectrique ayant les propriétés réfléchissantes souhaitées, tant dans le pourcentage de réflexion que dans la couleur souhaitée. La perte d'absorption du revêtement est minimale et la transmission et la réflexion peuvent être conçues à 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, etc.

Le cristal Cr 4+ :YAG (Y 3 Al 5 O 12 ) est idéal pour le fonctionnement passif Q-switch de Nd:YAG et d'autres cristaux laser dopés Nd 3+ ou Yb 3+ dans la gamme de longueurs d'onde de 900 nm à 1200 nm. Les commutateurs Q passifs ou les absorbeurs saturables fournissent des impulsions laser de haute puissance sans commutateurs Q électro-optiques, réduisant ainsi la taille du boîtier et éliminant une alimentation haute tension. Une caractéristique remarquable de Cr 4+ :YAG est le seuil de dommage élevé de >10 J/cm2@1064 nm, 10 ns. Sa bande d'absorption s'étend de 900 nm à 1200 nm et culmine autour de 1060 nm avec une très grande section d'absorption.

Le filtre optique est un dispositif qui transmet sélectivement la lumière de différentes longueurs d'onde, généralement mis en œuvre sous la forme d'un dispositif de plan de verre dans le chemin optique, qui sont soit teints dans la masse, soit dotés de revêtements interférentiels. Les propriétés optiques des filtres sont complètement décrites par leur réponse en fréquence, qui spécifie comment l'amplitude et la phase de chaque composante de fréquence d'un signal entrant sont modifiées par le filtre.