用于高功率光纤激光器应用的硬金涂层反射镜
工业镱 ~1 微米波长近红外光纤激光器于 1990 年代后期首次出现。此时，它们的光功率不到 10W，标准镀膜 BK7 可用于反射式和透射式光束传输光学器件。在 1990 年代，光纤激光器的发展速度非常快，100W 和 200W 激光器在 2000 年代初期开始工业化。在这些功率密度水平下，在某些应用中，由于热效应，BK7 变得不可行。有两个主要效果：
- 由于折射率偏移以及不均匀的热膨胀而导致的热透镜效应。
- 热诱导涂层波长偏移，产生反射率和吸收率偏移。
具有合适介电涂层的高质量无氧熔融石英成为这些应用中透射和反射光学器件的最佳选择。随后，光纤激光器继续加速发展，现在提供高达 10kW 的 TEM00 激光器。同样，薄盘激光器的并行技术也提供了具有同等功率水平的激光器。这些功率水平对光束处理和传输系统的设计提出了巨大挑战，使镀膜熔融石英光学器件的生存和性能受到质疑。
高功率近红外激光器的反射光学元件的一种新颖解决方案是使用我们的镀硬金铜镜。硬金涂层镍铜 （NiCu） 反射镜是所有铜反射镜类型中使用最广泛的。它们由铜基板组成，精确研磨成所需的表面形状，镀有一层抛光和镀硬金的镍薄层。几十年来，它们一直是 10.6 微米 CO2 激光器应用的行业标准。它们目前还被用于高功率光纤激光器的多种工业应用，并取得了巨大成功。镀硬金铜镜的特点包括：
- 硬金涂层的坚固性已在工业上得到证明，适用于连续和脉冲应用的高激光功率强度。
- 与熔融石英上的介电涂层相比，铜上的金涂层更能抵抗由于轻微污染或划痕而导致的涂层失控失效。这是由于金涂层和铜基板的高导热性减少了局部温度变化。
- 与介电涂层相比，金涂层的反射率略低，但与熔融石英相比，铜的导热性明显更高，从而减轻了这种情况。大约是 270：1 的比率！因此，基本上消除了由于不均匀热膨胀引起的热透镜效应。
- 金涂层在很大程度上对入射角 （AOI） 和光束偏振不敏感。通常，在 0° AOI 下，Rs 和 Rp 为 97.9%R，在 1.07 微米波长下，45° AOI 时 Rs 为 98.5% 和 Rp 97.1%。此特征扩展到更大的 AOI，如下图所示。
- 金涂层不限于 1.07 微米波长，可用于从 0.8 微米到 10.6 微米及以上的所有波长。可见光中具有足够的反射率特性，允许使用光纤激光器常见的同轴可见光指向光束。见下图：
- 与真空沉积的硬金涂层不同，电镀金永远不会剥落、剥落或分层。
- 水冷通道可以集成到铜镜中，也可以通过整体安装孔和面定制镜面形状。这些功能提供了反射镜的直接冷却以及简化的安装。这些功能消除了热固定座移位效果。
- 镜面可以是平面的，也可以是单点金刚石车削 （SPDT） 到球形、抛物线、复曲面或许多其他几何形状之一。镜子可以具有许多功能，而不仅仅是光束弯曲。
- 如有必要，可以去除并更换金色表面，以翻新磨损、划痕的镜面。这对于复杂的镜子几何形状可能很有吸引力。
因此，镀硬金的 NiCu 反射光学器件避免了镀膜石英光学器件常见的对块状材料或涂层的热效应问题，并带来了许多其他优势和可能性。
