Planarno vodno hlajeno odsevno bakreno ogledalo

Planarno vodno hlajeno odsevno bakreno ogledalo

Planarno vodno hlajeno odsevno bakreno zrcalo je optični element, ki deluje na principu odboja svetlobe. Preusmerja vpadni laserski žarek v različne smeri, da omogoči dovajanje in fokusiranje žarka. Integrirana zasnova vodnega hlajenja omogoča delovanje z visoko močjo, podaljšuje življenjsko dobo zrcala, zmanjšuje pogostost zamenjav in znižuje stroške vzdrževanja, zaradi česar je primerno za laserske aplikacije obdelave z močjo kilovatov in več.

Material in postopek

Zrcalo je izdelano iz bakrene podlage s toplotno prevodnostjo več kot 400 W/(m·K), ki hitro odvaja toploto, ki nastane pri laserskem obsevanju. Skupaj s sistemom vodnega hlajenja to zagotavlja toplotno ravnovesje, ki preprečuje deformacijo površine ali razgradnjo premaza. Nekatere različice uporabljajo podlago iz zlitine niklja in bakra (NiCu) za povečanje mehanske trdnosti in odpornosti proti koroziji.

Optična površina je obdelana z diamantnim struženjem ali preciznim lepanjem, s čimer se doseže površinska vrednost λ/4 PV (@633 nm) in kakovost površine 20/10 (praska/vdolbina). To zagotavlja fazno stabilnost odbitega žarka in združljivost z zahtevami glede nadzora žarka tako za vlakenske kot za trdno-temperaturne laserje. Na polirano podlago se nanese trda zlata prevleka (običajno debeline 0,1–1 μm), ki zagotavlja odbojnost Ravg > 99,5 % (@10,6 μm) in izboljšano odpornost proti praskam.

Izboljšan kovinski odsevni premaz, odbojnost >99,5 % pri 10,6 μm

(Opomba: os X predstavlja valovno dolžino v mikrometrih, os Y pa odstotek odbojnosti.)

Zasnova vodnega hlajenja

Hladilni kanali so vgrajeni v ohišje zrcala. Kroženje vode ali specializirano hladilno sredstvo odvaja toploto, s čimer se zmogljivost laserja poveča na 20–40 kW. Izbrani modeli imajo vgrajene neodvisne hladilne tokokroge za površino zrcala in montažni podstavek, kar dodatno izboljša upravljanje temperature in podaljša neprekinjeno delovanje na več sto ur ali več.

Aplikacije

To ogledalo je primerno za vlakenske laserje (1–40 kW) in CO₂ laserje, ki delujejo pri valovnih dolžinah 10,6 μm in bližnji infrardeči svetlobi, ter izpolnjuje zahteve za učinkovito in stabilno obdelavo nerjavečega jekla, aluminijevih zlitin in drugih materialov. Široko se uporablja pri laserskem varjenju oblog, aditivni proizvodnji, laserskem kaljenju, modifikaciji površin, laserskem robnem lepljenju, laserskem segrevanju in sorodnih postopkih.

Parameter