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高効率でコンパクトなUVレーザシステム向けに新たなコーティング

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February, 22, 2016, Hannover--精密計測および医療市場向けのコンパクトでエネルギー効率のよいレーザシステムについてLZH()Laser Zentrum Hannover e.V.がEurostarsプロジェクトCELL-UVでパートナー3社ととりこ組んでいた開発が目的を達した。LZHの研究チームは、UV領域(355nm)の既存レーザ光源の出力と効率を高めるために光学素子の機能コーティングを改善した。
 低吸収率で耐久性があり、出力安定的な光学素子は、エネルギー効率の優れたレーザシステムにとって必須である。LZHのコーティンググループは、光コンポーネントのコーティングにイオンビームスパッタリング(IBS)を選択した。このコーティング工程により、高密度光コーティング層が可能になる。殊の外安定的であり、光出力レーザに対する耐性が高くなっている。光学素子の吸収と拡散を減らすために、2つのアプローチが検討された。コーティング材料の組み合わせ、追加のイオンビームソースの利用である。
 UV域で使用される酸化ハフニウムの吸収と拡散を減らすために、この領域で低損失の材料を追加しなければならなかった。研究グループは、酸化ハフニウム(HfO2)と酸化アルミニウム(Al2O3)を光学コーティングに使用した。このアプローチを使用することで、パートナーはラボ設定において出力60mWのレーザシステムを実現できた。
 IBSプロセスにイオンソースを追加することで粒子堆積のエネルギーを強め、層の拡散を減らすことができた。また、追加ソースによってすでに堆積された層を制御された方法で、またコーティングへの損傷なしで除去することができる。このプロセスが、コーティングプロセスの一定の段階で使用されると、コーティング層の吸収が減ることになる。研究グループは、LZHが開発した光学ワイドバンでモニタ(BBM)を使用してプロセス進行中に層の厚さカーブを決定した。