Raport
de Activitate Etapa 4 (01.01.2017
29.09.2017)
In cadrul ultimei etape au fost definitivate tehnologiile de depunere studiate
in cadul proiectului in corelatie cu valorile cele mai inalte ale PDCL. Au fost validate
experimental 4 tipuri de tehnologii de depunere pe baza testelor S-on-1
realizate pe seturi de probe fabricate in aceeasi sarja. In continuare sunt
prezentate caracteristicile principale ale tehnologiilor de procesare
componente optice cu PDCL inalt si bine definit (substraturi optice de tip BK7
si FS, acoperiri optice de tip AR si HR) dezvoltate si implementate in cadrul
proiectului.
Tehnologii de
procesare componente optice cu PDCL inalt si bine definit elaborate si
implementate in cadrul proiectului.
·
Tehnologie
P3-RCL cu treapta de polisare fina de tip Ct1 pentru procesarea
substraturilor de sticla
optica tip
BK7:
densitatea de energie maxima per puls la pragul de distrugere, pentru
probabilitate de distrugere de 0%, 
= 100 J/cm2 ±
12% la 1064 nm si 10 ns durata de puls; Rugozitatea suprafetelor active Rq
≈ 0.6 nm.
|
|
|
|
Substrat tip BK7 (H-K9L) procesat in tehnologie P3-RCL: Imagine topografica AFM a unei arii scanate de 45
μm x 45 μm. Rugozitatea rms Rq ≈ 0.6 nm.
|
Caracteristica
de distrugere S-on -1 extrapolata pentru un numar mare de pulsuri (108),
substrat H-K9L procesat in tehnologie P3-RCL.
|
·
Tehnologie P3-RCL cu
treapta de polisare fina de tip Ct3Ot4 pentru procesarea
substraturilor de tip FS:
= 52 J/cm2 ± 8%; Rugozitatea
suprafetelor active Rq < 1.1 nm.
Rezultatele
de mai sus depasesc
cerintele minimale mentionate de indicatorii de succes din Cererea de
Finantare (CF) referitor la performanta DCL a substraturilor optice pregatite
pentru depunere (o
valoare tipica de 30 J/cm2 pentru BK7, si mai mult de 45 J/cm2
pentru FS, la lungimea de unda de 1064 nm, 20 ns durata de puls laser,
frecventa de repetitie a pulsurilor de 10 Hz).
·
Tehnologie
de depunere pentru acoperiri AR1/ AR1 pe substrat tip BK7 procesat P3-RCL:
= 21.4 J/cm2 ± 9.3% la 1064
nm si 10 ns durata de puls; Rq ≈ 1nm.
. Caracteristica S-on-1 masurata pe
o acoperire AR1 depusa pe substrat tip BK7 procesat P3-RCL. Parametrul extrapolat H0(108
)= 23.1 J/cm2.
|
|
Acoperire AR1 pe substrat tip BK7 procesat P3-RCL: 5 imagini topografice AFM pe arii
de 45 μm x 45 μm. Valoarea mediata a coeficientului Rq
= 0.98 nm.
|
|
·
Tehnologie
de depunere pentru acoperiri AR1/ AR1 pe substrat tip FS procesat P3-RCL:
= 21.9 J/cm2 ± 2.4% la 1064
nm si 10 ns durata de puls; Rq ≈1 nm.
Caracteristica S-on-1 masurata pe o
acoperire AR1 depusa pe substrat tip FS procesat P3-RCL.
Parametrul extrapolat
H0(108 )= 22.2 J/cm2.
|
|
Acoperire AR1 pe substrat tip FS procesat P3-RCL: 5 imagini topografice AFM pe arii
de 45 μm x 45 μm. Valoarea mediata a coeficientului Rq
= 1.06 nm.
|
|
·
Tehnologie
de depunere pentru acoperiri reflectante (HR) de banda larga (tip oglinda de
argint): = 1.6 J/cm2 ±
9.3% la 1064 nm si 10 ns durata de puls; Rq = 2.1 nm.
Acoperire HR pe substrat tip BK7 procesat P3-RCL: 5 imagini topografice AFM pe arii
de 45 μm x 45 μm. Valoarea mediata a coeficientului Rq
= 2.1 nm.
|
|
Caracteristica S-on-1 masurata pe o
acoperire HR pe substrat tip BK7 procesat
P3-RCL. Parametrul extrapolat H0(108)
= 1.6 J/cm2.
|
|
Caracteristicile PDCL obtinute cu acoperirile AR1 si HR sunt la nivelul cele mai
inalte specificatii PDCL pentru acoperiri de acest tip furnizate de
producatori cunoscuti de optica pentru laseri de mare putere (CVI Laser
Optics, SUA; Newport, SUA; Hoya Optics (SUA); Thorlabs,
SUA; Altechna, Lituania Eksma Optics Lituania)
·
Tehnologie
de depunere pentru acoperiri AR2/ AR2 pe substrat tip FS procesat P3-RCL: 
= 6.1 J/cm2 ±
9 % la 1064 nm si 10 ns durata de puls; Rq ≈ 0.9
nm.
Ameliorarea
performantei DCL pentru acest tip de acoperire AR (care prezinta prezinta un coeficient de
reflexie minim in domeniul spectral 400 nm 1200 nm) duce la extinderea gamei de
aplicatii in domeniul sistemelor/ echipamentelor laser de mica-medie putere
(LIDAR, telemetrie, supravegherea perimetrelor, spectroscopie).
Performantele DCL ale acoperirilor optice de tip
AR si HR de mai sus depasesc cerintele minimale mentionate de indicatorul de
succes din CF pentru tehnologiile de depunere (Obtinerea cel putin a
unei tehnologii de depunere pentru acoperirile optice la 1060 nm - 1064 nm care
sa duca la o gama reproductibila de valori ale PDCL, corespunzatoare cu
cerintele pietei de componente optice pentru laseri de mare putere).
Diseminarea
rezultatelor proiectului
· Cele mai importante
rezultate obtinute in cadrul prezentului proiect sunt sintetizate pe pagina web
a proiectului LIDOPTICS (link direct http://isotest.inflpr.ro/lidoptics.html).
· Dr. Alexandru Zorila a
prezentat lucrarea "Analysis
of cumulative versus ISO-recommended calculation of damage probability using a
database of real S-on-1 tests la cea de a 48-a editie a Conferintei
Internationale ″SPIE Laser Damage Annual Symposium on Optical Materials
for High-Power Lasers″, Septembrie 2015, Boulder, Colorado, SUA (numita
si ″Boulder Damage Symposium″), deoarece are loc anual in
localitatea Boulder, Colorado, SUA, cea mai importanta conferinta in domeniul
distrugerii laser si al materialelor optice pentru laseri de mare putere.
· A fost publicata
lucrarea: "Analysis of cumulative versus ISO-recommended calculation of
damage probability using a database of real S-on-1 tests", Proc. SPIE 9632,
96321H (2015), autori A. Zorila, A. Stratan, I.
Dumitrache, L. Rusen, G. Nemes.
· A fost trimisa spre
publicare lucrarea "Comparing the ISO-recommended and the cumulative
data-reduction algorithms in S-on-1 laser damage test by a reverse approach
method", Review of Scientific Instruments, RSI MS# A171114 / 13.06.2017, autori:
A. Zorila, A. Stratan, G. Nemes.
Contact :
Director
Proiect, Dr. Aurel Stratan
E-mail :
aurel.stratan@inflpr.ro
Tel. :
021 457 45 62
