Wir messen Restabsorptionen im Bereich weniger parts-per-million

»Nicht nur sauber, sondern rein«: Das gilt auch bei Komponenten für Hochleistungslaser. Wir bieten Geräte und Dienstleistungen zur Qualitätskontrolle optischer Komponenten vom UV bis zum IR.

Qualitätsprüfung von Hochleistungs-Laseroptiken

© Fraunhofer IPM
Typische PCI-Messung einer Fused Silica Probe mit beidseitiger Anti-Reflex-Beschichtung.

Hochempfindliche photothermische Spektroskopie zur Bestimmung von Restabsorptionen

Werden Komponenten für die nichtlineare Optik und Lasertechnik hohen (Laser-) Lichtintensitäten ausgesetzt, können selbst sehr geringe Absorptionen, wie sie auch in hochreinen Materialien noch auftreten, lokale Erwärmungen verursachen. Die Folge sind Fehlfunktionen oder gar die Zerstörung der Bauelemente. Es ist daher notwendig, auch geringe Absorptionen im Bereich weniger parts-per-million bereits vor einem Einsatz der Komponenten zu detektieren.

Fraunhofer IPM setzt die photothermische Spektroskopie als hochempfindliches Messverfahren zur Bestimmung der Restabsorption ein. Damit lassen sich sowohl Volumenmaterialien als auch dielektrische Beschichtungen mit ppm-Empfindlichkeit analysieren.

© Fraunhofer IPM
PCI-Spektrum einer Fused Silica Probe (Corning 7980), gemessen mittels C-WAVE OPO Pumpquelle, entwickelt am Fraunhofer IPM.

Servicemessungen und Aufbau von Messplätzen

Für die hochgenaue Bestimmung von Restabsorptionen bieten wir Servicemessungen sowie den Aufbau von Messplätzen an. Damit unterstützen wir Sie bei der Technologieentwicklung in der Materialherstellung und bei der Qualitätskontrolle von optischen Komponenten – insbesondere für den Einsatz in Hochleistungslasern. An unseren Messplätzen können – material- und wellenlängenabhängig – Restabsorptionen im Bereich weniger ppm/cm in Volumenmaterialien und bis unter 1 ppm in Beschichtungen detektiert werden.

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Wellenlängenbereiche verfügbarer Pumplichtquellen für Absorptionsmessungen an optischen Materialien

Messbereich von VIS bis MIR

Fraunhofer IPM nutzt zur Bestimmung der Restabsorption erstmalig abstimmbare optisch-parametrische Oszillatoren als Pumplichtquellen. Dies ermöglicht die Aufnahme von Absorptionsspektren vom sichtbaren Spektralbereich bis ins mittlere Infrarot, also bei kundenspezifischen Wellenlängen jenseits derer von Standard-Lasern.

Die Abstimmbarkeit der Pumpquellen wird auch für die Kalibrierung der Absorptionsdaten genutzt – so gelingt auch ein Einstieg in Absorptionsmessungen bei »neuen« Materialien.

Vorteile

Messung über große Wellenlängenbereiche

Durch den Einsatz abstimmbarer optisch-parametrischer Oszillatoren als Pumplichtquellen sind wir in der Lage, Absorptionsspektren vom Sichtbaren bis ins mittlere Infrarot auch jenseits der Standard-Laserwellenlängen aufzunehmen.

Dienstleitung und Gerätebau

Wir verfügen über umfangreiche Erfahrungen im Bereich der hochempfindlichen Absorptionsmesstechnik. Über unser ServiceLab können Sie einzelne Messungen beauftragen. Zudem unterstützen wir Sie beim Aufbau von Messplätze für Ihre spezifischen Anwendungen.

Einfache Absolutkalibrierung

Dank der abstimmbaren Pumplaser können auch im Material vorhandene Absorptionsstrukturen abgescannt werden. Der Vergleich mit Daten aus Transmissionsmessungen erlaubt eine Kalibrierung, ohne dass dafür speziell präparierte Proben notwendig wären. Das Ergebnis: zuverlässigere Daten.