Nota relativa ai laser ad alta energia e ai componenti ottici SiC

Perché il carburo di silicio per l'ottica laser ad alta energia?

I cristalli di carburo di silicio (SiC) possono resistere a temperature fino a1600 °C, hanno un'elevata durezza, presentano deformazioni minime ad alte temperature e offrono un'eccellente trasparenza daluce rossa visibile a infrarossiQueste proprietà rendono il SiC unmateriale idealepercon una lunghezza massima di 20 mm o più,riflettori ottici,ottiche collimatrici, efinestre di trasmissione.

Cambiamento del panorama della progettazione del laser ad alta energia

In passato, la maggior parte dei sistemi laser ad alta potenza si basava sulaser a fibra ad impulso ultrashortolaser di messa a fuoco basati su riflettori su larga scalaTuttavia, queste impostazioni spesso soffrivano didirezionalità limitata del fascio,densità energetica, ecarico termico.

Recenti tendenze nella domanda di sviluppo di sistemi laser:

• Maggiore produzione energetica
• Propagazione del fascio a lungo raggio
• Divergenza e collimazione del fascio più strette
• Moduli ottici leggeri e compatti

L'ottica basata sul SiC sta ora guadagnando terreno come soluzione a queste esigenze in continua evoluzionela crescita cristallina e la fabbricazione ultra-precisetecnologie.

L'ottica SiC: dalla teoria all'applicazione

Con la maturazione della lavorazione dei componenti di SiCoptica a cristalli di diamantiIl futuro sembra promettente perdiffusione su scala industriale.

Incrocio con l'ottica AR e le sfide della nanostruttura

Le sfide della microfabricazione nell'ottica laser SiC sono notevolmente simili a quelleGuida d'onda AR a base di SiC:

Tutto acceso.Wafer SiC da 4 / 6 / 8 pollicicon:

• Creareantiriflesso (AR)nanostrutture
• Miglioramentoefficienza di trasmissione o di riflessione
• Modellazionestrutture a griglia a lunghezza d'onda inferiore
• Periodicità 100 ∼ 500 nm
• Precisione della profondità in scala nanometrica

Non è un compito facile, soprattutto su un materiale comeduro e chimicamente inertecome SiC.

Paesaggio globale della ricerca

Istituzioni qualiWestlake University,Harvard, e altri hanno iniziato ad esplorare questo campo.

Uno degli ostacoli piu' grandi?
Anche se laWafer a base di SiCsono convenienti,Come si fanno le nanostrutture periodiche sub-microniche?su un materiale così duro senza distruggerlo?

Riproduzione: Etching SiCUn decennio fa

Più di dieci anni faa)Wafer SiC da 4 pollicicosto superiore10, 000 RMBMa indovinate, ha funzionato.

Abbiamo raggiuntostrutture antiriflesso (AR) a lunghezza d'ondasul SiC che ha ridotto la riflettività superficiale di oltre30%¢senza utilizzare strumenti di fotolitografia.