作者： 时间：2023-06-14
LaserOptik库存波长范围从120nm到50μm的涂层基材，基本满足客户所需的波长。LaserOptik基片均以高质量规格制造，使得散射、吸收或光束偏差等关键光学特性保持在最小值。除了平整度和粗糙度，表面缺陷是衡量基底材料的另一个关键参数。LaserOptik备有一系列紫外线和红外线传输基材，可快速交付。只有了解了不同LaserOptik基片的折射率，才能更好的知道如何选择基底材料。
本文除了介绍不同基材的折射率，如MgF2、CaF2、ZnSe、Sapphire、YAG基底材料在常见的波长的折射率，还包括MgF2透射谱、CaF2透射曲线、ZnSe透射谱、Sapphire透射曲线、YAG透射谱。
对于MgF2、CaF2、ZnSe、Sapphire、YAG基底材料在常见的波长的折射率：
|
λ [nm] |
MgF2 ord. ray |
CaF2 |
FS |
Sapphire ord. ray |
YAG undoped |
ZnSe |
|
157 |
1.468 |
1.558 |
1.661 |
– |
– |
– |
|
193 |
1.428 |
1.502 |
1.561 |
1.927 |
– |
– |
|
248 |
1.403 |
1.468 |
1.509 |
1.847 |
– |
– |
|
266 |
1.399 |
1.462 |
1.5 |
1.833 |
– |
– |
|
308 |
1.392 |
1.453 |
1.486 |
1.811 |
– |
– |
|
337 |
1.389 |
1.448 |
1.479 |
1.801 |
– |
– |
|
355 |
1.387 |
1.446 |
1.476 |
1.796 |
2.02 |
– |
|
450 |
1.381 |
1.439 |
1.466 |
1.779 |
1.855 |
– |
|
488 |
1.379 |
1.437 |
1.463 |
1.777 |
1.847 |
2.775 |
|
514 |
1.378 |
1.436 |
1.462 |
1.773 |
1.844 |
2.715 |
|
532 |
1.378 |
1.435 |
1.461 |
1.772 |
1.842 |
2.687 |
|
588 |
1.377 |
1.434 |
1.458 |
1.768 |
1.837 |
2.624 |
|
633 |
1.376 |
1.433 |
1.457 |
1.766 |
1.833 |
2.591 |
|
800 |
1.374 |
1.431 |
1.453 |
1.761 |
1.824 |
2.524 |
|
1064 |
1.372 |
1.429 |
1.45 |
1.755 |
1.818 |
2.482 |
|
1320 |
1.371 |
1.427 |
1.447 |
1.75 |
1.812 |
2.465 |
|
1540 |
1.37 |
1.426 |
1.444 |
1.747 |
1.81 |
2.456 |
|
2100 |
1.368 |
1.424 |
1.437 |
1.735 |
1.802 |
2.445 |
|
2940 |
1.364 |
1.418 |
1.421 |
1.713 |
1.787 |
2.438 |
|
4000 |
1.351 |
1.41 |
1.389 |
1.675 |
1.76 |
2.433 |
在LaserOptik的标准尺寸中，提供MgF2、CaF2、ZnSe、Sapphire、YAG等基底材料。氟化物从VUV（真空紫外）到FIR（远红外）的传播范围很广，如果涂层材料是VUV/UV（紫外）或MIR（中红外）/ FIR中经常使用的氟化物，那么可以选择的主要材料是MgF2还有CaF2。如何选择基底材料对于客户的应用至关重要。
以下是MgF2、CaF2、ZnSe、Sapphire、YAG基材的透射谱曲线（Transmission diagram）
MgF2即使在较高的温度下，也具有最高的抗大气湿度降解的能力。它的硬度、坚固性以及对机械和热冲击的抵抗性对于激光窗是有利的。MgF2具有低双折射特性，这些窗口是以光轴为对称轴制作的，最大限度地减少了双折射效应（c-cut）。LaserOptik的MgF2基片由于其低O2污染，对F中心的形成非常敏感，这也表现为高VUV透射。以下是MgF2透射谱：
CaF2与MgF2相比，具有各向同性结构，硬度较低，并且对热冲击敏感。如果CaF2窗片做了防潮保护，可以在实验室中使用几年。CaF2在600°C时开始软化，与大气湿气的反应将在该温度以上发生。特别是在VUV/UV范围内，建议使用优化的CaF2材料，以实现最低的损耗，如157nm或193nm级。下图的曲线显示了标准UV等级的透射率。以下是CaF2透射谱：
ZnSe是用于CO2激光器的标准材料，用作窗口、分束器、输出耦合器或聚焦透镜。由于其广泛的透射范围、低吸收和散射，ZnSe是500 nm至22µm范围内的标准材料。ZnSe是不吸湿的，除非用强酸处理，否则化学性质稳定，并且具有非常高的损伤阈值。以下是ZnSe透射谱：
Sapphire (crystalline Al2O3) 在240nm至4μm范围内无吸收。光学元件通常具有c-cut(0001-取向)。它因强度、硬度、化学和热稳定性而脱颖而出，通常用作高压和高温窗口材料和视窗。与熔融石英相比，它的热导率高20倍，此外，它不溶于大多数常见的酸。LASEROPTIK提供与材料硬度相当的超硬涂层，具有最佳的环境耐久性。以下是Sapphire透射谱：
YAG undoped：Yttrium
Aluminium Garnet (Y3Al5O12)。具有与蓝宝石几乎相同的红外透射率，但不是双折射，光学均匀性突出。它是通过提拉法又称丘克拉斯基法，是丘克拉斯基(J.Czochralski)在1917年发明的从熔体中提拉生长高质量单晶的方法熔体导模，这样就能产生没有任何夹杂物和气泡的高质量晶体线晶棒。由于特殊的热处理，YAG材料具有最小的内应力。以下是YAG透射谱：
