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UV Laser Optics

概要

紫外 (UV) レーザー用オプティクスは、半導体加工や蛍光顕微鏡、レーザーマイクロマシニングを始めとする多くのアプリケーションに欠かすことができません。レーザーオプティクスアプリケーションの多くは、とても小さく精密な形状を周囲への熱的影響を最小化しながら作り出すため、より波長の短いUV波長へと向かっています。UVオプティクスアプリケーションでのこの高まりが、こうした波長で機能するようデザインされた光学部品に対する一致した要求へとなりました。エドモンド・オプティクス (EO) は、ミラーやレンズ、フィルターやビームスプリッターを始めとするUVオプティクスのプレミアサプライヤーです。

なぜUVレーザー用オプティクス?

 

より精密な形状の生成

材料加工やメディカルアプリケーションにおいて、溶融や蒸発ではなく、原子間結合の直接破壊で対象物を加工します。

 

周囲への損傷を最小化

ビームスポットの周囲に熱を与えず、周辺の材料や組織への損傷を最小化します。

 

より高い空間解像力

レーザーのスポットサイズは波長の大きさに正比例するため、UVレーザーは可視光レーザーやIRレーザーより高い空間解像力が得られます。

 

より多くの吸収

有機材料を始めとする多くの材料が、他の波長帯よりもUV領域により高い吸収があります。

 

より高いエネルギー

光のエネルギーは波長の大きさに逆比例するため、UV放射は可視光やIR放射よりも大きなエネルギーになります。

UVオプティクスを使用する際の難しさ

 

より厳格な面公差の要求

ある波長で規定された性能は、波長のより短いUV波長ではその性能が相対的に悪くなります。例えば、308nmで用いられるレンズは、632.8nmで用いられるレンズと同等レベルの波面精度を保つために、632.8nm用のレンズの2倍厳しいイレギュラリティ公差が必要となります。

 

より複雑なコーティング

蒸着工程での小さな変動が、UVでは可視やIRスペクトルで用いる時よりもより大きな誤差となって現れるため、同工程のより正確なモニタリングが求められます。

 

より大きな散乱

キズやピットといった面の不完全性はUV光下で増幅され、小さな面の乱れが吸収や散乱を引き起こすポイントとなってシステムのスループットを低下させます。エネルギー損失を最小化するため、表面品質の厳格な仕様が求められます。

 

多光子吸収の増加

エネルギーのより高いUV放射は、多光子吸収を引き起こす可能性が高くなるため、光学部品に損傷を与えるきっかけとなります。

アプリケーションの例

UVレーザー用の光学部品は、周辺エリアへの損傷を最小化しながら小さく正確な特徴を作り出すその能力から、多くのアプリケーションに理想的になります。

Laser Materials Processing

レーザー材料加工

セラミックやガラス、プラスティック、金属のスクライブ、カット、ドリル作業

Medical Lasers

医療用レーザー

脳神経外科手術、アブレーション反応、及び精密な切開・切除を必要とする他の医療プロセス

Semiconductor

半導体

シリコンスクライブ、ウェハー検査、マーキング、マイクロマシニング

Fluorescence Microscopy

蛍光顕微鏡

蛍光物質を励起し、有機物や無機物の物性を研究

当社となぜ連携?

 

品質

  • ISO 9001 で認証されたMIL規格の品質システム
  • 光学干渉計やキャビティリングダウン (CRD) 分光光度計、シャック・ハルトマン式波面センサー、プロファイロメーター、三次元測定機 (CMMs) を始めとする広範囲な測量機器
  • レーザー耐力スペックの保証

 

対応力とサービス

  • 米国、ヨーロッパ、アジアの各拠点でオプティクスを製造
  • 製造可否を重視したカスタムデザインサービス
  • 在庫販売製品の二次加工サービスによる迅速な対応

 

リソースとサポート

  • 映像資料やアプリケーションノート、計算ツール、その他を始めとしたオンライン技術コンテンツに簡単アクセス
  • 無料のテクニカルサポート

優れたプロセス制御による一貫した品質

注文した光学部品が宣伝された仕様を満たしているかを実証するのは、精密なUVテストに求められる測量機器の費用面を考えると、とても困難です。エドモンド・オプティクス (EO) は、当社のTECHSPEC® 355nm レーザーラインミラーと競合他社4社の355nm レーザーラインミラーの在庫販売製品全41枚のレーザー誘起損傷閾値 (Laser Induced Damage Threshold; LIDT)、反射率、面精度、平行度をテストしました。二重盲検法でテストを行い、テストしているミラーがどのメーカーのものかをテスト実施者に知らせないようにして、バイアスの発生を軽減しました。以下のテスト結果プロットは、ミラーが宣伝されたスペックを満たしていたかそうでなかったかを表します。この調査の結果、EOのTECHSPEC® 355nm レーザーラインミラーが宣伝された仕様の全てを満たす唯一のミラーであることがわかりました。

Oscilloscope
Figure 1: EOと競合他社 1 (Competitor 1) のミラーだけが、宣伝されたLIDTスペックを100%満たしました。
Lock-In Amplifier
Figure 2: EOと競合他社 1 (Competitor 1)、及び競合他社 3 (Competitor 3) のミラーが、宣伝された面精度スペックを100%満たしました。
Phasemeter
Figure 3: EOのミラーだけが、宣伝された反射率スペックを100%満たしました。
Data Logger
Figure 4: EOと競合他社 1 (Competitor 1)、及び競合他社 2 (Competitor 2) のミラーが、宣伝された平行度スペックを100%満たしました。

UV オプティクス選定ガイド

参考資料

アプリケーションノート

理論的説明や公式、図解などを網羅した技術情報やアプリケーション実例です。

Advantages of Using Beam Expanders
読む  

Beam Expander
Selection Guide
読む  

シリンドリカルレンズを
使用する際の考察
読む  

レーザーの
基礎
読む  

ハイパワー用レーザーミラーの
取扱いと保管方法
読む  

高レーザー耐性 ARコーティング
読む  

レーザーのアライメントを
簡略化する
読む  

レーザーコンポーネントにおける
レーザー誘起損傷閾値 (LIDT) の
理解と規定
読む  

UV Optics: Tighter Tolerances and Different Materials
読む  

Why Laser Damage Testing is Critical for UV Laser Applications
読む  

Importance of Beam Diameter on Laser Damage Threshold
読む  

映像情報

シンプルなヒントから製品のメリットを紹介するアプリケーションベースの実演までを網羅したビデオコンテンツです。

Beam Combining for Increased Power
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シリンダーレンズ製品レビュー
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Laser Optics Lab Video Series
鑑賞する  

ローコスト YAG レーザー用
ビームエキスパンダー
鑑賞する  

計算ツール

オプティクス、イメージング、及びフォトニクス業界で共通して用いられる参照式を元にデザインした計算ツールです。

ガウシアンビーム用計算ツール
計算する  

レーザースポットサイズ用
計算ツール
計算する  

ダウンロード

ダウンロード可能な製品パンフレット、ケーススタディ、ホワイトペーパー、対応力ガイド、製品資料

UV オプティクス (英語版)
ダウンロードする  

技術論文

エドモンド・オプティクスが過去に投稿した業界専門誌向けの技術論文、及びEOのエンジニアチームやマネジメントチームが作成した技術資料へのリンクです。

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

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