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N-BK7反射型NDフィルタ、マウント無し


  • Optical Densities from 0.1 to 4.0
  • N-BK7 Substrate with Inconel Coating
  • Attenuation for the 350 - 1100 nm Range

ND01B

(Ø25 mm)

ND501B

(Ø1/2")

ND10B

(Ø25 mm)

ND510B

(Ø1/2")

ND05B Filter in an
LMR1 Lens Mount
(See Link to Right)

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Please Wait
Selection Guide for Neutral Density Filters
Absorptive
Uncoated (400 - 650 nm)Mounted
Unmounted
Uncoated (800 - 2600 nm)Mounted
Unmounted
AR-Coated (350 - 700 nm)Mounted
Unmounted
AR-Coated (650 - 1050 nm)Mounted
Unmounted
AR-Coated (1050 - 1650 nm)Mounted
Unmounted
Reflective
N-BK7 (350 - 1100 nm)Mounted
Unmounted
UV Fused Silica (200 - 1200 nm)Mounted
Unmounted
ZnSe (2 - 16 µm)Mounted
Unmounted
Wedged Reflective
Variable Reflective
Neutral Density Filter Kits
Optic Cleaning Tutorial

特長

  • Ø12.7 mm(1/2インチ)またはØ25 mm
  • N-BK7基板によって波長範囲350~1100 nmで減衰
  • 光学濃度 0.1~4.0
  • ご要望に応じてエッジ部分を黒色にすることも可能

当社の反射型(金属)NDフィルタは、350~1100 nmの広いスペクトル範囲にわたって光を均一に減衰します。反射型NDフィルタの光学濃度は0.1から4.0までの範囲があります。各反射型ND フィルタの平均透過率に関する詳細な情報は「仕様」タブを参照ください。「グラフ」タブでは、広い波長域での透過率と反射率に関するデータをご覧いただけます。

これらのフィルタは、片面に金属(インコネル)コーティングが施されたN-BK7 ガラス基板を使って作られています。このインコネル膜は非常に硬い合金で、UV域から近赤外域まで均一なスペクトルを示します。このような保護膜無しの金属コーティングのクリーニングは気体で吹き飛ばす方法を用いり、傷がつくのを防ぐため、手で触れないでください。こちらは反射型NDフィルタですが、インコネルコーティングは入射光の一部を吸収するため、低出力の用途に使用が制限されます。インコネルは通常の状態では経時劣化はしませんが、温度が上昇すると酸化します。酸化を防ぐために、100oC以下の温度でのご使用をお勧めします。最適性能を得るには、金属コーティングが施された面に入射する必要があります。

N-BK7反射型NDフィルタは、SM1ネジ(Ø25 mm)またはSM05ネジ(Ø12.7 mm)が切られたレンズチューブのマウント付きでもお求めいただけます。また、いくつかのサイズの吸収型NDフィルタ以外に、UV溶融石英フィルタや可変NDフィルタなどがあります。右の表のリンクからご覧いただけます。

これらの製品は、レーザ安全装置用には使用できませんので、ご注意ください。安全に実験を行うためには、安全用および遮光用製品をお選びください。迷光や反射光を大幅に低減するビームブロックも取りそろえています。

General Specifications
FilterND5xxBNDxxB
SubstrateN-BK7a Glass
Diameter12.7 +0.0/-0.25 mm25.0 +0.0/-0.5 mm
Thickness1.0 ± 0.25 mm
Clear Aperture90% of Outer Diameter
Surface Accuracy
(Over Clear Aperture)
<2λ<5λ
Surface Quality40-20 Scratch-Dig
Parallelism<3 arcmin
  • 基板の仕様の詳細についてはリンクをクリックしてください。
Item #Optical Density
(@ 633 nm)
Nominal
Transmission
ND01B
ND501B
0.179%
ND02B
ND502B
0.263%
ND03B
ND503B
0.350%
ND04B
ND504B
0.440%
ND05B
ND505B
0.532%
ND06B
ND506B
0.625%
ND10B
ND510B
1.010%
ND13B
ND513B
1.35%
ND20B
ND520B
2.01.0%
ND30B
ND530B
3.00.10%
ND40B
ND540B
4.00.01%
Item #Damage Thresholds
ND503B
ND03B
CWa16 W/cm (532 nm, Ø0.051 mm)
Pulsed0.025 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.493 mm)
ND510B
ND10B
CWa5 W/cm (532 nm, Ø0.019 mm)
Pulsed0.025 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.566 mm)
ND520B
ND20B
CWa25 W/cm (532 nm, Ø0.049 mm)
Pulsed0.025 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.493 mm)
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算されます。このパワー密度の単位(単位長さあたりのパワー)が長パルスおよびCW光源に対して最も適した測定量である理由については、「損傷閾値」タブをご参照ください。

光学濃度

光学濃度(OD)は、透過率Tの関数として次の方程式で表わされます:
Optical Density Equation
光学濃度が高いNDフィルタを選ぶと、入射光の透過率は低くなり吸収率は高くなります。高い透過率、つまり低い吸収率が必要な場合、光学濃度の低いNDフィルタが適切です。

詳細なプロットデータに関して
For More Info個々の製品に関する透過率(%)と計算した光学濃度に関して、プロットデータと一緒にエクセルファイルで見られます。ご希望の製品のアイコンをクリックして下さい。
全てのN-BK7反射型NDフィルタの透過率と反射率のデータ も入手可能です。
 TransmissionReflectance
OD 0.1-0.6Transmission OD 0.1 - 0.6
Click to Enlarge
Reflectivity OD 1.0 - 2.0
Click to Enlarge
OD 1.0-2.0Transmission OD 0.1 - 0.6
Click to Enlarge
Visible transmission OD 1.0 - 2.0
Click to Enlarge
OD 3.0-4.0

Transmission OD 3.0 - 4.0
Click to Enlarge

波長範囲400~700 nmにおける透過率についてはこちらをクリックしてください

Reflectivity OD 3.0 - 4.0
Click to Enlarge
Engraved Back of OAP
Click to Enlarge

標準的なNDフィルタとウェッジ付きNDフィルタを用いて測定した水の吸収スペクトル

標準的なNDフィルタとウェッジ付きNDフィルタの比較
当社の標準的な反射型NDフィルタとウェッジ付き反射型NDフィルタを用いて実験を行い、エタロン効果の違いを比較しました。 多くの広帯域の散乱または吸収測定においては、光学素子を透過する際に生じる光の強度変動が測定に与える影響について理解することが重要です。 2枚以上の平行な平面では波長依存の大きな強度変動が発生すること(エタロン効果)は知られていますが、ウェッジ付きの形状を用いることでこのエタロン効果が大幅に減少することがわかっています。

当社の実験では、安定化光源SLS202を広帯域ファイバ出力光源として使用しました。キネマティックピッチ・ヨーアダプタKAD11Fに取り付けたファイバーコリメータF260FC-Cが、ファイバからの出力光をコリメートします。 コリメートされた光が、光スペクトラムアナライザOSA203Bの前に設置されたNDフィルタに入射します。 このOSAのスペクトル分解能は75 GHz(0.25 cm-1)で、平均化(>100スキャン)処理されているため、雑音を低減し、より正確な分析が可能です。 1820~1845 nmの波長域のデータが測定され、近赤外域における水の吸収スペクトルをカバーしています。 水の吸収スペクトルはよく知られているので、2種類のNDフィルタの性能の違いを評価するのに適しています。

右のグラフには、反射型NDフィルタを用いたエタロン効果の測定結果が示されています。 エタロン効果は顕著であり、標準的なNDフィルタでは、水の吸収スペクトルの詳細はバックグラウンドレベルの強度変動と重なって失われてしまいます。 これに対し、ウェッジ付きNDフィルタでは、はっきりとしたピークを有する比較的わかりやすい信号が表れます。 表示されているデータはマウント無しの標準ならびにウェッジ付きNDフィルタのものですが、この結果はマウント付きフィルタにも適用されます。 このデータはHITRANの水の吸収スペクトルデータとも比較されています。 この実験に使用された装置や実験結果の詳細はこちらをクリックしてご覧ください。

Damage Threshold Specifications
Optical DensityDamage Thresholds
0.316 W/cm (532 nm, CW, Ø0.051 mm)a
0.025 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.493 mm)
1.05 W/cm (532 nm, CW, Ø0.019 mm)a
0.025 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.566 mm)
2.025 W/cm (532 nm, CW, Ø0.049 mm)a
0.025 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.493 mm)
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。 線形パワー密度が長パルスおよびCW光源において最も適した測定基準である理由については、下記の「CWレーザと長パルスレーザ」をご覧ください。

当社の反射型NDフィルタの損傷閾値データ

右の仕様は、当社の反射型NDフィルタの測定値です。コーティングの光学濃度(OD)が同じであればフィルタのサイズにかかわらず損傷閾値の仕様は同じです。

 

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に準拠しています。損傷閾値を調べるために、標準的な1-on-1照射試験を採用しています。

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。


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Poster:markus.augustin
Posted Date:2017-09-05 07:59:52.853
Hi, I'm also interested in the tolerance of the ND05b and ND20b (or ND505b and ND520b). Can you please provide typical variation on the OD over range 400 - 1000 nm? Markus
Poster:tfrisch
Posted Date:2017-09-15 11:23:30.0
Hello, thank you for contacting Thorlabs. The tolerance for OD is ±5% at the design wavelength of 633nm. I will reach out to you about typical data, but unfortunately, we do not have any statistical analysis on historical variations. We are able to offer individualized testing at other wavelengths, however.
Poster:cpepe
Posted Date:2017-03-06 09:17:17.513
Hi, I have an ND10B filter which I can see is a bit dirty. I read that you recommend only to clean it with air but this didnt work. I therefore wanted to hear if you have any other recomendations or will eg methanol just make it worse?
Poster:tfrisch
Posted Date:2017-03-13 05:06:43.0
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, I would not recommend cleaning with any solvents as unprotected coatings are easily damaged by contact. I will reach out to you directly.
Poster:david.chadwick
Posted Date:2016-11-30 14:08:53.617
I'm sure it's in there somewhere - Is there a maximum / minimum tolerance for the ND 3.0 value across the spectral band ? Thanks, Dave
Poster:tfrisch
Posted Date:2016-12-05 09:37:34.0
Hi Dave, thank you for contacting Thorlabs. The tolerance we use for inspection is ±5% of the OD at the design wavelength (633nm in this case). I will contact you directly with typical data on the OD over the operating range.
Poster:pmartel
Posted Date:2015-04-14 08:02:20.793
just purchased ND10B and similar filters. is there a particular face of the filter the laser should strike, or wors good either way? thanks for your input
Poster:besembeson
Posted Date:2015-04-21 06:08:04.0
Response from Bweh at Thorlabs. The laser input should be to the face with the metal (inconel) coating.
Poster:
Posted Date:2013-10-29 16:33:50.13
Do you have data for the transmission for s- and p-polarized light?
Poster:tcohen
Posted Date:2013-10-29 13:14:00.0
Response from Tim at Thorlabs: Thanks for your comment. These were measured at 0deg AOI for transmission, but if you’d like to see S&P data with some angle of incidence, we can provide further data. I don’t see that you left any contact info, so please let us know if you’d like to go over this further at Techsupport@thorlabs.com.
Poster:info
Posted Date:2013-08-05 13:25:29.13
Welche absolute Genauigkeit hat der Filter ND20B bei 850 nm? Aus dem Diagramm läßt sich 1,1% ablesen, aber wie gut stimmen diese? Kunden NR 346016
Poster:jlow
Posted Date:2013-08-07 15:04:00.0
Response from Jeremy at Thorlabs: The data on the graph is typical at that range and should be used as a guideline value. We could provide the filter specifically tested at 850nm if needed. We will get in contact with you to discuss about this.
Poster:tcohen
Posted Date:2013-02-21 14:55:00.0
Response from Tim at Thorlabs to Ryan: Thank you for contacting us. We have reflectivity data past 1100nm on the “Graphs” tab and I will contact you directly to provide typical plots on %T extended past 1100nm.
Poster:tcohen
Posted Date:2012-05-22 11:55:00.0
Response from Tim at Thorlabs: Thank you for your interest in our Reflective ND Filters. We are able to quote many custom optics and I will contact you directly to get more information so that we may provide pricing and lead time.
Poster:yu.zhang
Posted Date:2012-05-21 02:34:51.0
N-BK7 Reflective Neutral Density Filters We are interested in this product. But we need the size to be 180 mm x 180 mm. Can thorlab customize for us? What will be the piece price (10 pieces for example)? Thanks!

Ø12.7mm(1/2インチ) 反射型NDフィルタ、マウント無し

Item #Optical Densitya
(Transmission)
Transmission
Data
ND501B0.1 (79%)info
ND502B0.2 (63%)info
ND503B0.3 (50%)info
ND504B0.4 (40%)info
ND505B0.5 (32%)info
ND506B0.6 (25%)info
  • @633 nm
Item #Optical Densitya
(Transmission)
Transmission
Data
ND510B1.0 (10%)info
ND513B1.3 (5%)info
ND520B2.0 (1%)info
ND530B3.0 (0.1%)info
ND540B4.0 (0.01%)info

プロット図およびダウンロードデータは More Info Icon をクリックしてください。プロット図の黒い破線は光学濃度(OD)の設計値です。

+1 数量 資料 型番 - Universal 定価(税抜) 出荷予定日
ND501B Support Documentation
ND501BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 0.1
¥3,315
3-5 Days
ND502B Support Documentation
ND502BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 0.2
¥3,315
3-5 Days
ND503B Support Documentation
ND503BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 0.3
¥3,315
3-5 Days
ND504B Support Documentation
ND504BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 0.4
¥3,315
3-5 Days
ND505B Support Documentation
ND505BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 0.5
¥3,315
3-5 Days
ND506B Support Documentation
ND506BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 0.6
¥3,315
3-5 Days
ND510B Support Documentation
ND510BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 1.0
¥3,315
3-5 Days
ND513B Support Documentation
ND513BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 1.3
¥3,315
3-5 Days
ND520B Support Documentation
ND520BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 2.0
¥3,998
Today
ND530B Support Documentation
ND530BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 3.0
¥3,998
3-5 Days
ND540B Support Documentation
ND540BUnmounted Reflective Ø1/2" ND Filter, Optical Density: 4.0
¥3,998
3-5 Days

Ø25 mm 反射型NDフィルタ、マウント無し

Item #Optical Densitya
(Transmission)
Transmission
Data
ND01B0.1 (79%)info
ND02B0.2 (63%)info
ND03B0.3 (50%)info
ND04B0.4 (40%)info
ND05B0.5 (32%)info
ND06B0.6 (25%)info
  • @633 nm
Item #Optical Densitya
(Transmission)
Transmission
Data
ND10B1.0 (10%)info
ND13B1.3 (5%)info
ND20B2.0 (1%)info
ND30B3.0 (0.1%)info
ND40B4.0 (0.01%)info

プロット図およびダウンロードデータは More Info Iconをクリックしてください。プロット図の黒い破線は光学濃度(OD)の設計値です。

+1 数量 資料 型番 - Universal 定価(税抜) 出荷予定日
ND01B Support Documentation
ND01BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 0.1
¥5,850
Today
ND02B Support Documentation
ND02BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 0.2
¥5,850
Today
ND03B Support Documentation
ND03BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 0.3
¥5,850
3-5 Days
ND04B Support Documentation
ND04BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 0.4
¥5,850
3-5 Days
ND05B Support Documentation
ND05BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 0.5
¥5,850
Today
ND06B Support Documentation
ND06BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 0.6
¥5,850
Today
ND10B Support Documentation
ND10BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 1.0
¥5,850
Today
ND13B Support Documentation
ND13BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 1.3
¥6,500
Today
ND20B Support Documentation
ND20BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 2.0
¥7,183
Today
ND30B Support Documentation
ND30BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 3.0
¥7,183
Today
ND40B Support Documentation
ND40BUnmounted Reflective Ø25 mm ND Filter, Optical Density: 4.0
¥7,183
Today

マウント無し光学素子10個保管用ケース

Product Image
(Click to Enlarge)
BX0510BX0110
Item #BX0510BX0110
Capacity1010
Quantity55
Optic SizeØ1/2"Ø1"

こちらの光学素子用保管ケースは、使用していないマウント無し光学素子を最大10個まで収納します。光学素子を清潔に保ち損傷から守るだけでなく、実験室の省スペース化にも寄与します。 光学素子用保管ケースBX0510ならびにBX0110はプラスチック製インサートによりØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)またはØ25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子をそれぞれ最大10個まで固定できます。BX0510の寸法は63.5 x 63.5 x 22.6 mm、BX0110は152.4 x 101.6 x 17.0 mmです。各ケースには当社のロゴと連絡先がシルクスクリーン印刷されています。印字のないケースをご希望の場合には当社までご連絡ください。

+1 数量 資料 型番 - Universal 定価(税抜) 出荷予定日
BX0510 Support Documentation
BX0510Customer Inspired!Ø12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)光学素子10個保管用ケース、5パック
¥2,132
Today
BX0110 Support Documentation
BX0110Customer Inspired!Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子10個保管用ケース、5パック
¥3,478
Today
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