Heating of optical elements made of high-purity quartz glasses by radiation from powerful fiber laser

Abstract

Приведены результаты экспериментальных исследований нагрева непрерыв-ным излучением мощного волоконного лазера оптических элементов, изготов-ленных из отечественного высокочистого кварцевого стекла марки КС-4В. Оп-ределена максимальная температура оптических элементов при различных зна-чениях плотности мощности излучения. Проанализирована возможность ис-пользования результатов исследований кварцевого стекла КС-4В для силовой оптики из других марок кварцевых стекол российского и зарубежного производ-ства (КУ-1, Suprasil 300 и SK-1300). Ключевые слова: силовая оптика, лазерная оптика, высокочистое кварцевое стекло, мощный волоконный лазер, лазерная головка, лазерные технологии, термоаберрации оптической системыЛазеры ближнего ИК-диапазона широко применяются в различных технологических процессах обработки материалов, поскольку излучение на длине волны около 1 мкм интен-сивно поглощается металлами. В настоящее время в лазерных технологических установках широко используются непрерывные иттербиевые волоконные лазеры с мощностью излучения от единиц до нескольких десятков киловатт [1][2][3][4][5].На качество обработки материала влияют характеристики узлов лазерной технологиче-ской установки. Одним из таких ключевых узлов является лазерная головка, а точнее -ее оптическая система, формирующая пучок излучения мощного лазера. К разработке и изго-товлению элементов силовой оптики предъявляются особые технические требования.Элементы оптической системы, формирующие лазерное излучение высокой мощности, подвергаются тепловому воздействию. Под действием мощного лазерного излучения на эле-менты оптической системы вследствие изменения их температуры, а значит и показателя преломления стекла, геометрических параметров оптических и механических деталей лазер-ной головки [6][7][8][9][10][11][12], изменяются фокусные расстояния компонентов, их фокальные отрезки, увеличение и как следствие -параметры пучка в зоне обработки материала.Моделирование формирования пучка фокусирующей линзой лазерной головки с фокус-ным расстоянием 200 мм показало [7], что при нагреве линзы на 100 С перетяжка смещается в лево  на 1 мм относительно исходного положения.Изменение оптической силы однолинзового компонента лазерной головки в работе [7] характеризуют параметром

Influence of the asymmetry of the metal mask arrangement on the matching of the lower electrode with a high-frequency displacement generator during reactive-ion etching of massive substrates

“…In certain cases, high optical characteristics of DOEs (e.g., wavefront stability) are required; relatively massive substrates are then needed to fabricate such elements [12,13]. However, the influence of dimensional parameters of substrates on matching of a high-frequency generator (HFG) with the lower electrode is neglected in current models.…”

Влияние Асимметрии Расположения Металлических Масок На Согласование Нижнего Электрода С Высокочастотным Генератором Смещения При Реактивно-Ионном Травлении Массивных Подложек

“…В ряде случаев необходимо обеспечить высокие оптические характеристики ДОЭ, например постоянство волнового фронта, и тогда для их изготовления должны использоваться относительно массивные подложки [12,13]. Однако существующие модели не рассматривают влияние габаритных характеристик подложек на согласование генератора высокой частоты (ГВЧ) с нижним электродом.…”