Observações sobre lasers de alta energia e componentes ópticos SiC

Por que carburo de silício para óptica a laser de alta energia?

Os cristais de carburo de silício (SiC) podem suportar temperaturas de até1600 °C, possuem uma elevada dureza, apresentam uma deformação mínima a altas temperaturas e oferecem uma excelente transparêncialuz vermelha visível a infravermelhoEstas propriedades tornam o SiC ummaterial idealparaModulos a laser de alta potência,Reflectores ópticos,Óptica de colimação, ejanelas de transmissão.

Mudança no cenário do projeto de lasers de alta energia

No passado, a maioria dos sistemas de laser de alta potência baseava-se emLaser de fibras de pulso ultracurtoouLaser de focagem baseado em refletores em larga escalaNo entanto, estas configurações sofreram frequentemente dedireccionalidade limitada do feixe,densidade energética, ecarga térmica.

Tendências recentes na procura de desenvolvimento de sistemas a laser:

• Maiores saídas de energia
• Propagação do feixe de longo alcance
• Divergência e colimação de feixe mais estreitas
• Modulos ópticos leves e compactos

A óptica baseada no SiC está agora a ganhar força como solução para estas necessidades em evolução, possibilitadas pelos recentes progressos naCriação de cristais e fabricação de ultra-precisãoTecnologias.

Óptica SiC: da teoria à aplicação

Com o amadurecimento do processamento de componentes de SiC e mesmoÓptica de cristal de diamanteO futuro parece promissor para osimplantação em escala industrial.

Intersecção com a óptica de RA e os desafios da nanoestrutura

Os desafios de microfabricação na óptica a laser SiC são notavelmente semelhantes aos daGuias de ondas AR baseadas em SiC:

Está tudo ligado.Wafers de SiC de 4 / 6 / 8 polegadascom:

• Criaranti-reflexo (AR)nanoestruturas
• MelhoriaEficiência de transmissão ou reflexo
• PadronizaçãoEstruturas de grelha de sub-longos de onda
• Periodicidade de 100-500 nm
• Precisão de profundidade em escala nanométrica

Não são tarefas fáceis, sobretudo num material comoduro e quimicamente inertecomo SiC.

Paisagem global da investigação

Instituições comoUniversidade Westlake,Harvard, e outros começaram a explorar este campo.

Um dos maiores obstáculos?
Mesmo que oWafers de SiCsão acessíveis,Como é que se gravam nanoestruturas periódicas sub-micrônicas?Em um material tão duro sem destruí-lo?

Retorno: Gravar SiCHá uma década.

Há mais de uma décadaa)Wafer de SiC de 4 polegadasCusto superior10, 000 RMBMas adivinha, funcionou.

ConseguimosEstruturas anti-refletoras (AR) de sub-longitude de ondaem SiC que reduziram a reflectância superficial em mais de30%¢ sem utilizar qualquer ferramenta de fotolitografia.