セレン化亜鉛(ZnSe)プレート型ビームスプリッター、赤外域用


  • 1 - 12 µm or 7 - 14 µm Beamsplitter Coating for 45º Incidence
  • Optimized for 50:50 Beamsplitting at 45°
  • Available in Ø1/2", Ø1", and Ø2"

BSW711

(Ø1")

BSW705

(Ø1/2")

Backside
AR Coated

BSW720

(Ø2")

Related Items


Please Wait
Plate Beamsplitter Selection Guide
SubstrateBeamsplitter Coating
UV Fused Silica250 - 450 nm
350 - 1100 nm
400 - 700 nm
532 nm and 1064 nm
600 - 1700 nm
700 - 1100 nm
1.2 - 1.6 µm
IR Fused Silica0.9 - 2.6 µm
Calcium Fluoride1 - 6 μm
2 - 8 μm
Zinc Selenide1 - 12 μm
7 - 14 μm

特長

  • 1 ~12 µmまたは7~14 μmの波長域用に設計
  • 入射角度45°で50:50の分岐比に最適化 
  • 背面は設計波長範囲用の反射防止(AR)コーティング付き
  • Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)、Ø25.4 mm(Ø1インチ)、Ø50.8 mm(Ø2インチ)をご用意
  • 基板:セレン化亜鉛(ZnSe)
  • 背面の30 arcminのウェッジによりゴーストを抑制

50:50セレン化亜鉛(ZnSe)広帯域ビームスプリッタは、1 ~12 µmまたは7~14 μmの波長域、45°の入射角度での使用向けに最適化されています。前面にはビームスプリッターコーティング、背面にはARコーティングが施されていて透過率が向上されています(透過特性については「グラフ」タブをご覧ください)。7~14 μm用のビームスプリッタはØ12.7 mm(Ø1/2インチ)、Ø25.4 mm(Ø1インチ)、Ø50.8 mm(Ø2インチ)、1 ~12 µm用のビームスプリッタはØ25.4 mm(Ø1インチ)でご用意しております。 ビームスプリッタには型番と伝搬方向を示す矢印が刻印されています。

ARコーティングは、このビームスプリッタの性能を2つの点で向上させています。 まず、コーティング無しの場合に生じる、セレン化亜鉛(ZnSe)の高い屈折率(10.6 µmで2.4、基板の詳細については「光学材料」チュートリアルを参照)に起因した反射損失を最小限に抑えます。また、背面の平均反射率を7%未満に抑えることによって、ビームスプリッタの前面および背面から反射した光の間で干渉効果が起きるのを防ぎます。 干渉効果をさらに低減するため、ビームスプリッタの背面で反射した光が入射光と平行に伝播しないよう、この面に30  arcminのウェッジを設けています。

光学素子の取扱いには常に手袋をご着用ください。 特にセレン化亜鉛(ZnSe)基板は、素手で取り扱われますと危険です。 お客様の安全ため、これらのビームスプリッタのお取り扱いの際には、手袋の着用に加え、事後の適切な手洗いなど、すべての安全上のご注意をお守りくださ い。セレン化亜鉛(ZnSe)の製品安全データシート(MSDS)は こちらからPDF形式でダウンロードいただけます。

使用済みのセレン化亜鉛(ZnSe)ビームスプリッタは当社で適切に廃棄いたします。廃棄をご希望の場合は、当社までご連絡ください。

Broadband Plate Beamsplitter Drawing
注:原寸ではありません。 
Item #BSW711BSW705BSW710BSW720
Diameter1"
(25.4 mm)
1/2"
(12.7 mm)
1"
(25.4 mm)
2"
(50.8 mm)
Diameter Tolerance+0.0 / -0.2 mm
Thickness5.0 mm3.0 mm5.0 mm8.0 mm
Center Thickness Tolerance±0.4 mm
SubstrateZinc Selenidea
Clear Aperture> Ø22.86 mm> Ø11.43 mm> Ø22.86 mm> Ø45.72 mm
Flatnessλ/4 @ 633 nm Over the Clear Aperture
Coating on Surface 1Nickel Beamsplitting Coatingb
for 45° Incident Angle
7 - 14 µm Beamsplitting Coating
for 45° Incident Angle
Coating on Surface 2Broadband AR Coating for 1 - 12 μm
(Ravg < 7% within Wavelength Range)
Broadband AR Coating for 7 - 14 μm
(Ravg < 4% within Wavelength Range)
Overall PerformanceTabs = 40 ± 15%, Rabs = 40 ± 15%,
 Tabs + Rabs > 80%,
|Ts - Tp| < 30% and |Rs - Rp| < 30%, 45° AOI
Tabs = 50 ± 15%, Rabs = 50 ± 15%, 
Tabs + Rabs > 95%,
|Ts - Tp| < 45% and |Rs - Rp| < 45%, 45° AOI
Wedge30 ± 10 arcmin
Surface Quality40-20 Scratch-Dig80-50 Scratch-Dig
Damage Threshold8 J/cm2 (10.6 μm, 100 ns, 1 Hz, Ø447 μm)2.5 J/cm² (10.6 µm, 100 ns, 1 Hz, Ø464 µm)
  • 基板の仕様の詳細についてはリンクをクリックしてご覧ください。
  • ARコーティング範囲によってビームスプリッタの性能が制限されます。
Transmission of Uncoated ZnSe
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生データはこちらからダウンロードいただけます。
上の透過率曲線は、コーティング無し、厚さ10 mmのセレン化亜鉛(ZnSe)基板を垂直入射で測定したものです。なお、こちらは表面反射を含む測定されたデータです。

 


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0.5~12.5 µmの生データは こちらからダウンロードいただけます。

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0.5~12.5 µmの生データはこちらからダウンロードいただけます。
Transmission for ZnSe BS: 0.2 - 2.6 µm
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0.2~1.0 µmの生データはこちらからダウンロードいただけます。

上のグラフは1~12 µm用コーティング付き50:50広帯域プレート型ビームスプリッタの透過率(左)ならびに反射率(中央)の測定値です。 UV域または可視域での使用を想定しているものではありませんが、参考データとして 0.2~1.0 µmでの測定値の透過率曲線を右に掲載しています。青い領域は最適性能を示す仕様範囲を示しております。領域外の性能は製造ロット毎に異なり、保証されていません。データは入射角45°、 分光光度計PerkinElmer 983を用いて測定されました。

 

Transmission for ZnSe BS: 7 - 14 µm
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2~20 µmの生データは こちらからダウンロードいただけます。

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2~20 µmの生データは こちらからダウンロードいただけます。
Transmission for ZnSe BS: 0.2 - 2.6 µm
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0.2~2.6 µmの生データは こちら からダウンロードいただけます。
上のグラフは7~14 µm用コーティング付き50:50広帯域プレート型ビームスプリッタの透過率(左)ならびに反射率(中央)の測定値です。 UV、可視または近赤外域での使用を想定しているものではありませんが、参考データとして 0.2~2.6 µmでの測定値の透過率曲線を右に掲載しています。青い領域は最適性能を示す仕様範囲を示しております。領域外の性能は製造ロット毎に異なり、保証されていません。データは入射角45°、 分光光度計PerkinElmer 983を用いて測定されました。

当社ではビームを強度比や偏光に基づいて分岐する、様々なタイプのビームスプリッタを豊富にラインナップしています。フォームファクタの異なるものも多少ありますが、ペリクルや複屈折性結晶なども含めて、プレート型やキューブ型のビームスプリッタをご提供しております。ビームスプリッタの多くはマウント付きまたはマウント無しで取り揃えています。下記のリストでは当社のビームスプリッタの全ラインナップがご覧いただけます。 各項目のMore [+]をクリックすると、ご用意しているビームスプリッタの種類、波長、分岐比もしくは消光比、透過率、サイズをご確認いただけます。

偏光無依存型ビームスプリッタ

プレート型ビームスプリッタ
キューブ型ビームスプリッタ
キューブ型ビームスプリッタ
  • 特に記載がない限り入射角は45°

偏光ビームスプリッタ

プレート型ビームスプリッタ
キューブ型ビームスプリッタ
複屈折性結晶ビームスプリッタ
  • PBS519: TP:TS > 1000:1(平均値)
  • 保護用筐体、ネジ切り無しリング、または偏光軸が表示されたシリンダにマウント済み
  • マウント無しの製品、保護用筐体または偏光軸が表示されたネジ切り無しシリンダにマウント済みの製品をご提供

その他のビームスプリッタ

その他のビームスプリッタ
Damage Threshold Specifications
Item #Damage Threshold
BSW7118 J/cm2 (10.6 µm, 100 ns, 1 Hz, Ø447 µm)
BSW705
BSW710
BSW720
2.5 J/cm2 (10.6 µm, 100 ns, 1 Hz, Ø464 µm)

当社のZnSeプレート型ビームスプリッタの損傷閾値データ

右の仕様は当社のZnSe広帯域プレート型ビームスプリッタの測定値です。

 

レーザによる損傷閾値について

このチュートリアルでは、レーザ損傷閾値がどのように測定され、使用する用途に適切な光学素子の決定にその値をどのようにご利用いただけるかを総括しています。お客様のアプリケーションにおいて、光学素子を選択する際、光学素子のレーザによる損傷閾値(Laser Induced Damage Threshold :LIDT)を知ることが重要です。光学素子のLIDTはお客様が使用するレーザの種類に大きく依存します。連続(CW)レーザは、通常、吸収(コーティングまたは基板における)によって発生する熱によって損傷を引き起こします。一方、パルスレーザは熱的損傷が起こる前に、光学素子の格子構造から電子が引き剥がされることによって損傷を受けます。ここで示すガイドラインは、室温で新品の光学素子を前提としています(つまり、スクラッチ&ディグ仕様内、表面の汚染がないなど)。光学素子の表面に塵などの粒子が付くと、低い閾値で損傷を受ける可能性があります。そのため、光学素子の表面をきれいで埃のない状態に保つことをお勧めします。光学素子のクリーニングについては「光学素子クリーニングチュートリアル」をご参照ください。

テスト方法

当社のLIDTテストは、ISO/DIS 11254およびISO 21254に準拠しています。

初めに、低パワー/エネルギのビームを光学素子に入射します。その光学素子の10ヶ所に1回ずつ、設定した時間(CW)またはパルス数(決められたprf)、レーザを照射します。レーザを照射した後、倍率約100倍の顕微鏡を用いた検査で確認し、すべての確認できる損傷を調べます。特定のパワー/エネルギで損傷のあった場所の数を記録します。次に、そのパワー/エネルギを増やすか減らすかして、光学素子にさらに10ヶ所レーザを照射します。このプロセスを損傷が観測されるまで繰返します。損傷閾値は、光学素子が損傷に耐える、損傷が起こらない最大のパワー/エネルギになります。1つのミラーBB1-E02の試験結果は以下のようなヒストグラムになります。

LIDT metallic mirror
上の写真はアルミニウムをコーティングしたミラーでLIDTテストを終えたものです。このテストは、損傷を受ける前のレーザのエネルギは0.43 J/cm2 (1064 nm、10 ns pulse、 10 Hz、Ø1.000 mm)でした。
LIDT BB1-E02
Example Test Data
Fluence# of Tested LocationsLocations with DamageLocations Without Damage
1.50 J/cm210010
1.75 J/cm210010
2.00 J/cm210010
2.25 J/cm21019
3.00 J/cm21019
5.00 J/cm21091

試験結果によれば、ミラーの損傷閾値は 2.00 J/cm2 (532 nm、10 ns pulse、10 Hz、 Ø0.803 mm)でした。尚、汚れや汚染によって光学素子の損傷閾値は大幅に低減されるため、こちらの試験はクリーンな光学素子で行っています。また、特定のロットのコーティングに対してのみ試験を行った結果ではありますが、当社の損傷閾値の仕様は様々な因子を考慮して、実測した値よりも低めに設定されており、全てのコーティングロットに対して適用されています。

CWレーザと長パルスレーザ

光学素子がCWレーザによって損傷を受けるのは、通常バルク材料がレーザのエネルギを吸収することによって引き起こされる溶解、あるいはAR(反射防止)コーティングのダメージによるものです[1]。1 µsを超える長いパルスレーザについてLIDTを論じる時は、CWレーザと同様に扱うことができます。

パルス長が1 nsと1 µs の間のときは、損傷は吸収、もしくは絶縁破壊のどちらかで発生していると考えることができます(CWとパルスのLIDT両方を調べなければなりません)。吸収は光学素子の固有特性によるものか、表面の不均一性によるものかのどちらかによって起こります。従って、LIDTは製造元の仕様以上の表面の質を有する光学素子にのみ有効です。多くの光学素子は、ハイパワーCWレーザで扱うことができる一方、アクロマティック複レンズのような接合レンズやNDフィルタのような高吸収光学素子は低いCWレーザ損傷閾値になる傾向にあります。このような低い損傷閾値は接着剤や金属コーティングにおける吸収や散乱によるものです。

Linear Power Density Scaling

線形パワー密度におけるLIDTに対するパルス長とスポットサイズ。長パルス~CWでは線形パワー密度はスポットサイズにかかわらず一定です。 このグラフの出典は[1]です。

Intensity Distribution

繰返し周波数(prf)の高いパルスレーザは、光学素子に熱的損傷も引き起こします。この場合は吸収や熱拡散率のような因子が深く関係しており、残念ながらprfの高いレーザが熱的影響によって光学素子に損傷を引き起こす場合の信頼性のあるLIDTを求める方法は確立されておりません。prfの大きいビームでは、平均出力およびピークパワーの両方を等しいCW出力と比較する必要があります。また、非常に透過率の高い材料では、prfが上昇してもLIDTの減少は皆無かそれに近くなります。

ある光学素子の固有のCWレーザの損傷閾値を使う場合には、以下のことを知る必要があります。

  1. レーザの波長
  2. ビーム径(1/e2)
  3. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
  4. レーザのパワー密度(トータルパワーをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)

ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。この条件下では、出力密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません(右グラフ参照)。平均線形パワー密度は、下の計算式で算出できます。

ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。次に、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときはビームの強度が1/e2の2倍のパワー密度を有します(右下図参照)。

次に、光学素子のLIDTの仕様の最大パワー密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です。おおよその目安として参考にできるのは、損傷閾値は波長に対して比例関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(つまり、1310 nmで10 W/cmのLIDTならば、655 nmでは5 W/cmと見積もります)。

CW Wavelength Scaling

この目安は一般的な傾向ですが、LIDTと波長の関係を定量的に示すものではありません。例えば、CW用途では、損傷はコーティングや基板の吸収によってより大きく変化し、必ずしも一般的な傾向通りとはなりません。上記の傾向はLIDT値の目安として参考にしていただけますが、LIDTの仕様波長と異なる場合には当社までお問い合わせください。パワー密度が光学素子の補正済みLIDTよりも小さい場合、この光学素子は目的の用途にご使用いただけます。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社は個別の情報やテスト結果の証明書を発行することもできます。損傷解析は、類似した光学素子を用いて行います(お客様の光学素子には損傷は与えません)。試験の費用や所要時間などの詳細は、当社までお問い合わせください。

パルスレーザ

先に述べたように、通常、パルスレーザはCWレーザとは異なるタイプの損傷を光学素子に引き起こします。パルスレーザは損傷を与えるほど光学素子を加熱しませんが、光学素子から電子をひきはがします。残念ながら、お客様のレーザに対して光学素子のLIDTの仕様を照らし合わせることは非常に困難です。パルスレーザのパルス幅に起因する光学素子の損傷には、複数の形態があります。以下の表中のハイライトされた列は当社の仕様のLIDT値が当てはまるパルス幅に対する概要です。

パルス幅が10-9 sより短いパルスについては、当社の仕様のLIDT値と比較することは困難です。この超短パルスでは、多光子アバランシェ電離などのさまざまなメカニクスが損傷機構の主流になります[2]。対照的に、パルス幅が10-7 sと10-4 sの間のパルスは絶縁破壊、または熱的影響により光学素子の損傷を引き起こすと考えられます。これは、光学素子がお客様の用途に適しているかどうかを決定するために、レーザービームに対してCWとパルス両方による損傷閾値を参照しなくてはならないということです。

Pulse Durationt < 10-9 s10-9 < t < 10-7 s10-7 < t < 10-4 st > 10-4 s
Damage MechanismAvalanche IonizationDielectric BreakdownDielectric Breakdown or ThermalThermal
Relevant Damage SpecificationN/APulsedPulsed and CWCW

お客様のパルスレーザに対してLIDTを比較する際は、以下のことを確認いただくことが重要です。

Energy Density Scaling

エネルギ密度におけるLIDTに対するパルス長&スポットサイズ。短パルスでは、エネルギ密度はスポットサイズにかかわらず一定です。このグラフの出典は[1]です。

  1. レーザの波長
  2. ビームのエネルギ密度(トータルエネルギをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
  3. レーザのパルス幅
  4. パルスの繰返周波数(prf)
  5. 実際に使用するビーム径(1/e2 )
  6. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)

ビームのエネルギ密度はJ/cm2の単位で計算します。右のグラフは、短パルス光源には、エネルギ密度が適した測定量であることを示しています。この条件下では、エネルギ密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません。ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。ここで、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときは一般にビームの強度が1/e2のときの2倍のパワー密度を有します。

次に、光学素子のLIDTの仕様と最大エネルギ密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です[3]。経験則から、損傷閾値は波長に対して以下のような平方根の関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(例えば、1064 nmで 1 J/cm2のLIDTならば、532 nmでは0.7 J/cm2と計算されます)。

Pulse Wavelength Scaling

 

波長を補正したエネルギ密度を得ました。これを以下のステップで使用します。

ビーム径は損傷閾値を比較する時にも重要です。LIDTがJ/cm2の単位で表される場合、スポットサイズとは無関係になりますが、ビームサイズが大きい場合、LIDTの不一致を引き起こす原因でもある不具合が、より明らかになる傾向があります[4]。ここで示されているデータでは、LIDTの測定には<1 mmのビーム径が用いられています。ビーム径が5 mmよりも大きい場合、前述のようにビームのサイズが大きいほど不具合の影響が大きくなるため、LIDT (J/cm2)はビーム径とは無関係にはなりません。

次に、パルス幅について補正します。パルス幅が長くなるほど、より大きなエネルギに光学素子は耐えることができます。パルス幅が1~100 nsの場合の近似式は以下のようになります。

Pulse Length Scaling

お客様のレーザのパルス幅をもとに、光学素子の補正されたLIDTを計算するのにこの計算式を使います。お客様の最大エネルギ密度が、この補正したエネルギ密度よりも小さい場合、その光学素子はお客様の用途でご使用いただけます。ご注意いただきたい点は、10-9 s と10-7 sの間のパルスにのみこの計算が使えることです。パルス幅が10-7 sと10-4 sの間の場合には、CWのLIDTも調べなければなりません。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社では個別のテスト情報やテスト結果の証明書を発行することも可能です。詳細は、当社までお問い合わせください。


[1] R. M. Wood, Optics and Laser Tech. 29, 517 (1997).
[2] Roger M. Wood, Laser-Induced Damage of Optical Materials (Institute of Physics Publishing, Philadelphia, PA, 2003).
[3] C. W. Carr et al., Phys. Rev. Lett. 91, 127402 (2003).
[4] N. Bloembergen, Appl. Opt. 12, 661 (1973).

レーザーシステムが光学素子に損傷を引き起こすかどうか判断するプロセスを説明するために、レーザによって引き起こされる損傷閾値(LIDT)の計算例をいくつかご紹介します。同様の計算を実行したい場合には、右のボタンをクリックしてください。計算ができるスプレッドシートをダウンロードいただけます。ご使用の際には光学素子のLIDTの値と、レーザーシステムの関連パラメータを緑の枠内に入力してください。スプレッドシートでCWならびにパルスの線形パワー密度、ならびにパルスのエネルギ密度を計算できます。これらの値はスケーリング則に基づいて、光学素子のLIDTの調整スケール値を計算するのに用いられます。計算式はガウシアンビームのプロファイルを想定しているため、ほかのビーム形状(均一ビームなど)には補正係数を導入する必要があります。 LIDTのスケーリング則は経験則に基づいていますので、確度は保証されません。なお、光学素子やコーティングに吸収があると、スペクトル領域によってLIDTが著しく低くなる場合があります。LIDTはパルス幅が1ナノ秒(ns)未満の超短パルスには有効ではありません。

Intensity Distribution
ガウシアンビームの最大強度は均一ビームの約2倍です。

CWレーザの例
波長1319 nm、ビーム径(1/e2)10 mm、パワー0.5 Wのガウシアンビームを生成するCWレーザーシステム想定します。このビームの平均線形パワー密度は、全パワーをビーム径で単純に割ると0.5 W/cmとなります。

CW Wavelength Scaling

しかし、ガウシアンビームの最大パワー密度は均一ビームの約2倍です(右のグラフ参照)。従って、システムのより正確な最大線形パワー密度は1 W/cmとなります。

アクロマティック複レンズAC127-030-CのCW LIDTは、1550 nmでテストされて350 W/cmとされています。CWの損傷閾値は通常レーザ光源の波長に直接スケーリングするため、LIDTの調整値は以下のように求められます。

CW Wavelength Scaling

LIDTの調整値は350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cmと得られ、計算したレーザーシステムのパワー密度よりも大幅に高いため、この複レンズをこの用途に使用しても安全です。

ナノ秒パルスレーザの例:パルス幅が異なる場合のスケーリング
出力が繰返し周波数10 Hz、波長355 nm、エネルギ1 J、パルス幅2 ns、ビーム径(1/e2)1.9 cmのガウシアンビームであるNd:YAGパルスレーザーシステムを想定します。各パルスの平均エネルギ密度は、パルスエネルギをビームの断面積で割って求めます。

Pulse Energy Density

上で説明したように、ガウシアンビームの最大エネルギ密度は平均エネルギ密度の約2倍です。よって、このビームの最大エネルギ密度は約0.7 J/cm2です。

このビームのエネルギ密度を、広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDT 1 J/cm2、そしてNd:YAGレーザーラインミラーNB1-K08のLIDT 3.5 J/cm2と比較します。LIDTの値は両方とも、波長355 nm、パルス幅10 ns、繰返し周波数10 Hzのレーザで計測しました。従って、より短いパルス幅に対する調整を行う必要があります。 1つ前のタブで説明したようにナノ秒パルスシステムのLIDTは、パルス幅の平方根にスケーリングします:

Pulse Length Scaling

この調整係数により広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDTは0.45 J/cm2に、Nd:YAGレーザーラインミラーのLIDTは1.6 J/cm2になり、これらをビームの最大エネルギ密度0.7 J/cm2と比較します。広帯域ミラーはレーザによって損傷を受ける可能性があり、より特化されたレーザーラインミラーがこのシステムには適していることが分かります。

ナノ秒パルスレーザの例:波長が異なる場合のスケーリング
波長1064 nm、繰返し周波数2.5 Hz、パルスエネルギ100 mJ、パルス幅10 ns、ビーム径(1/e2)16 mmのレーザ光を、NDフィルタで減衰させるようなパルスレーザーシステムを想定します。これらの数値からガウシアン出力における最大エネルギ密度は0.1 J/cm2になります。Ø25 mm、OD 1.0の反射型NDフィルタ NDUV10Aの損傷閾値は355 nm、10 nsのパルスにおいて0.05 J/cm2で、同様の吸収型フィルタ NE10Aの損傷閾値は532 nm、10 nsのパルスにおいて10 J/cm2です。1つ前のタブで説明したように光学素子のLIDTは、ナノ秒パルス領域では波長の平方根にスケーリングします。

Pulse Wavelength Scaling

スケーリングによりLIDTの調整値は反射型フィルタでは0.08 J/cm2、吸収型フィルタでは14 J/cm2となります。このケースでは吸収型フィルタが光学損傷を防ぐには適した選択肢となります。

マイクロ秒パルスレーザの例
パルス幅1 µs、パルスエネルギ150 µJ、繰返し周波数50 kHzで、結果的にデューティーサイクルが5%になるレーザーシステムについて考えてみます。このシステムはCWとパルスレーザの間の領域にあり、どちらのメカニズムでも光学素子に損傷を招く可能性があります。レーザーシステムの安全な動作のためにはCWとパルス両方のLIDTをレーザーシステムの特性と比較する必要があります。

この比較的長いパルス幅のレーザが、波長980 nm、ビーム径(1/e2)12.7 mmのガウシアンビームであった場合、線形パワー密度は5.9 W/cm、1パルスのエネルギ密度は1.2 x 10-4 J/cm2となります。これをポリマーゼロオーダ1/4波長板WPQ10E-980のLIDTと比較してみます。CW放射に対するLIDTは810 nmで5 W/cm、10 nsパルスのLIDTは810 nmで5 J/cm2です。前述同様、光学素子のCW LIDTはレーザ波長と線形にスケーリングするので、CWの調整値は980 nmで6 W/cmとなります。一方でパルスのLIDTはレーザ波長の平方根とパルス幅の平方根にスケーリングしますので、1 µsパルスの980 nmでの調整値は55 J/cm2です。光学素子のパルスのLIDTはパルスレーザのエネルギ密度よりはるかに大きいので、個々のパルスが波長板を損傷することはありません。しかしレーザの平均線形パワー密度が大きいため、高出力CWビームのように光学素子に熱的損傷を引き起こす可能性があります。


Posted Comments:
John Linden  (posted 2021-09-14 03:47:45.33)
Hi, Do you offer Polarizing beamsplitters from ZnSe at 9.6um wavelength? Thank you
YLohia  (posted 2021-09-14 03:43:43.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, we currently do not offer such an item, but we will consider offering this in the future. At the moment, we do offer ZnSe-based MIR wire-grid polarizers (for example, the WP25H-Z).
Steffen Boehme  (posted 2020-12-17 04:15:29.8)
I'm looking for a 50: 50 beamsplitter for 10.6µm wavelength with additionally ~633nm splitting too (pilot laser). Please advice. A better graph with both wavelength would be nice. Best regards, Steffen Boehme
YLohia  (posted 2020-12-29 03:35:35.0)
Hello Steffen, please see the Graphs tab on this page for the raw data containing the transmission at both 10.6 um and 0.633 um.
stefano pirotta  (posted 2020-09-20 07:40:50.7)
Dear all, would it be possible to have other splitting ratio such as 90/10 (T:R) for example? Thanks a lot stefano
YLohia  (posted 2020-09-21 09:59:32.0)
Hello Stefano, thank you fro contacting Thorlabs. Custom optics can be requested by emailing your local Tech Support team (techsupport.fr@thorlabs.com in your case) or clicking on the "Request Quote" button above. An applications engineer from our Tech Support team in France will reach out to you directly to discuss further.
fahem boulila  (posted 2020-04-09 17:05:06.503)
Bonjour, je voudrais acheter cette référence : BSW711 Customer Inspired! Ø1" ZnSe Plate Beamsplitter, Coating: 1 - 12 µm, 5 mm Thick je voudrais avoir des données sur les Damage Threshold de cette gamme de longueur d'onde. pourriez vous me répondre afin d'en commander. merci d'avance.
YLohia  (posted 2020-04-09 02:12:46.0)
Thank you for contacting Thorlabs. An applications engineer from our Tech Support team in France will reach out to you directly.

ZnSeプレート型ビームスプリッタ、コーティング:1~12 µm

Specificationsa
Item #BSW11
SizeØ1"
Beamsplitting Ratio50:50
Wavelength Range1 - 12 µm
SubstrateZinc Selenideb
Clear Aperture>Ø22.86 mm
Thickness5.0 mm
Diameter Tolerance+0.0 / -0.2 mm
  • 仕様の詳細は「仕様」タブをご覧ください。
  • 基板の仕様の詳細についてはリンクをクリックするとご覧いただけます。

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青い網掛け部分は適切な性能が得られる波長範囲を示しています。この範囲外での性能は保証されておりません。また、ロット毎にバラつきがあります。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
BSW711 Support Documentation
BSW711Customer Inspired! Ø1" ZnSe Plate Beamsplitter, Coating: 1 - 12 µm, 5 mm Thick
¥108,144
Lead Time

ZnSeプレート型ビームスプリッタ、コーティング:7~14 µm

Specificationsa
Item #BSW705BSW710BSW720
SizeØ1/2"Ø1"Ø2"
Beamsplitting Ratio50:50
Wavelength Range7 - 14 µm
SubstrateZinc Selenideb
Clear Aperture>Ø11.43 mm>Ø22.86 mm>Ø45.72 mm
Thickness3.0 mm5.0 mm8.0 mm
Diameter Tolerance+0.0 / -0.2 mm
  • 仕様の詳細は「仕様」タブをご覧ください。
  • 基板の仕様の詳細についてはリンクをクリックするとご覧いただけます。
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青い網掛け部分は適切な性能が得られる波長範囲を示しています。この範囲外での性能は保証されておりません。また、ロット毎にバラつきがあります。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
BSW705 Support Documentation
BSW705Customer Inspired! Ø1/2" ZnSe Plate Beamsplitter, Coating: 7 - 14 µm, 3 mm Thick
¥50,036
7-10 Days
BSW710 Support Documentation
BSW710Customer Inspired! Ø1" ZnSe Plate Beamsplitter, Coating: 7 - 14 µm, 5 mm Thick
¥61,859
Today
BSW720 Support Documentation
BSW720Customer Inspired! Ø2" ZnSe Plate Beamsplitter, Coating: 7 - 14 µm, 8 mm Thick
¥139,721
7-10 Days