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獨特的光學鍍膜如何提高深紫外(DUV)和真空紫外(VUV)中的性能 - 筱曉光子

2024-02-20 09:17:55

獨特的光學鍍膜如何提高深紫外(DUV)和真空紫外(VUV)中的性能 - 筱曉光子

簡介

UV 區域覆蓋電磁波譜中 100-400 nm 的波長范圍,位于可見光區域和 X 射線之間。

在物理學中,紫外線范圍通常分為四個不同的區域:

近紫外光(400-300 nm)、中紫外光(300-200 nm)、遠紫外光(200-100 nm)和極紫外光(100 nm以下)。


在本白皮書中,我們感興趣的是定義為深紫外或 DUV (200-280 nm) 和真空 UV 或 VUV (100-200 nm) 的紫外區域。

DUV 和 VUV 光學器件有許多應用,雖然光譜學是主要應用之一,但它們也用于電子電路、高分辨率顯微鏡和選擇性分子成像的研究。

2022年6月,研究人員報告說,使用無標簽的深紫外顯微鏡方法來監測前列腺癌的侵襲性 1,選擇性分子成像現在不僅用于地球,還用于在遙遠的地方識別新的化合物和特定的礦物元素,包括我們的太陽和遙遠的恒星和行星。

今年8月31日,美國宇航局MAVEN和阿聯酋EMM任務發布了火星動態質子極光事件的聯合觀測結果。 成像紫外光譜儀(IUVS)觀測萊曼α(121.6 nm)和萊曼β(120.6 nm)發現火星上的質子極光2


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多年來,我們一直在制造高效衍射光柵,該光柵采用我們專有的閃耀技術,與傳統離子蝕刻光柵相比,在紫外線下提供高效率,并且雜散光更低。 我們傳統上還提供一系列工作波長低至 200nm 的非球面鏡(離軸拋物面鏡、橢圓鏡和自由曲面鏡)。

然而,近年來,隨著 UV LED 和小型化傳感器技術的出現,推動應用進一步深入 UV,我們被要求提供能夠在 DUV 和 VUV 區域成功運行的反射鏡。 最初,我們外包了 DUV 和 VUV 鍍膜,但隨著應用的要求變得越來越高,我們努力尋找合適的鍍膜來滿足客戶要求的高反射率和吞吐量要求,并開始內部開發 DUV 和 VUV 鍍膜來滿足這一需求.


注:

1, Soltani, S., Ojaghi, A., Qiao, H. et al. 使用無標記多光譜深紫外顯微鏡的前列腺癌組織病理學可量化腫瘤侵襲性的表型,并實現多種診斷虛擬染色。 科學報告 12, 9329 (2022) .

2, MAVEN 和 EMM 首次觀測火星上不規則的質子極光 (nasa.gov)


經過廣泛的開發,我們創建了一系列 DUV 和 VUV 鍍膜,與當今市場上的其他鍍膜相比,其反射率高出約 10%,從而為我們的客戶帶來卓越的吞吐量和更高的靈敏度。

本白皮書提供了有關我們的 VUV 和 DUV 光學鍍膜系列的更多詳細信息。

 


 當前的技術


DUV 和 VUV 激光器可實現先進的成像功能。 當與改進的傳感器技術相結合時,它們引起了人們對許多應用中的 DUV 和 VUV 區域的興趣增加。

許多 DUV 和 VUV 光學系統容易出現總體吞吐量低的問題。 為了克服這個問題,必須提高光學系統的靈敏度,需要具有高反射率涂層的光學元件來提供所需的靈敏度水平并減輕任何損失。

這些光學涂層由薄材料層的組合組成,用于增強光學元件的特定性能。 光學涂層的成分會影響其性能,其中層數、層厚度和折射率都會產生影響。

在 DUV 和 VUV 區域并不總能獲得合適的光學鍍膜。 能夠透射或反射短 DUV 波長的潛在涂層材料數量有限。

金屬氧化物化合物是很受歡迎的選擇,其中 SiO2 和 Al2O3 的傳輸波長均約為 225 nm。

但當我們轉向更短的波長時,吸收限制了氧化物涂層的透明度和抗激光損傷能力。

圖 1:帶有 MgFz 和 SiOz 外涂層的增強型鋁的 DUV 反射率曲線



在 200 nm 以下的 VUV 范圍內,光學鍍膜的選擇和功能進一步減少。

用戶很難找到具有所需水平的成本效益、保真度和靈活性的鍍膜工藝和產品,以適應各種光學表面幾何形狀、尺寸和尺寸.


我們的解決方案


我們最近推出了一系列光學鍍膜,以滿足市場對 DUV 和 VUV 反射率和靈敏度提高的需求,使用戶能夠在這些光譜區域解鎖新應用。

我們的 VUV 光學鍍膜的波長范圍為 120 至 200 nm。 它們主要用于光譜學和分析儀器、化學分析和空間天文學領域,但也可用于需要高 DUV 或 VUV 靈敏度的任何地方。

在光學系統中, 吞吐量 = Rn 其中R是鏡面反射率,n是系統中鏡子的數量,說明光學系統中鏡子越多,吞吐量的總體損失越高,當您到達多組件系統的傳感器時,就會導致光子大量損失

通常,我們的 DUV 和 VUV 鍍膜可提供卓越的反射率(圖 2),比市場上的其他光學鍍膜高出約 10%,并且如吞吐量公式所示,在需要高吞吐量和高靈敏度的情況下,反射率的增加至關重要。

隨著光學儀器小型化的不斷發展,采用更小的光源和探測器,以及尋找更弱的信號,每個反射鏡的反射率增加 10% 對于成功測量至關重要.


圖 2:VUV 涂層的反射率。 從 MacPherson VUV 5-7000 分光光度計收集的反射率數據。.



結論


我們的 DUV 和 VUV 鍍膜可實現反射率的階躍變化,從而實現多元件光學儀器的更高吞吐量,從而提高吞吐量和靈敏度。

結合我們制造大批量非球面鏡和紫外線增強型衍射光柵的能力,我們為我們的客戶提供真正的紫外線功能,這是其他供應商無法比擬的


關于我們


自 2004 年以來,我們一直在大批量生產平面、非球面和自由曲面反射光學器件、中空后向反射器和全息衍射光柵。

我們主要使用光學復制工藝,使我們能夠以比傳統批量制造更低的成本提供高保真、高規格的精密光學器件。

我們的關鍵能力之一是制造表面尺寸低至 λ/10 或更好的自由曲面光學器件、離軸拋物面鏡和橢球面鏡。 我們還制造平面、凹面和凸面全息衍射光柵,這些光柵可以使用我們專有的閃耀技術作為閃耀光柵提供,與傳統的離子蝕刻光柵相比,該技術不僅在紫外光下具有高效率,而且雜散光更低.

我們已通過 ISO 9001:2015 認證且符合 RoHS 標準,我們的生產和測試區域符合太空要求,提供無硅生產環境,我們可以在其中復制用于星載望遠鏡和光學互連系統的反射光學器件。


圖3:長束鍍膜系統


我們為許多知名項目提供了多種超低雜散光光柵,包括軌道碳觀測站 (OCO) 和臭氧測繪分析套件 (OMPS)。


相關產品

圖片標題鏈接
光學窗片設計加工鍍膜服務http://www.laomianguan.com/?a=cp2&id=181
光柵/微透鏡陣列/光色散器件http://www.laomianguan.com/?a=cp2&id=705
激光反射鏡/掃描鏡/轉向鏡等http://www.laomianguan.com/?a=cp2&id=89










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