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ULE超低膨胀玻璃在超稳态激光系统中的应用

文章出处:http://www.jundro.cn/industry/863.html人气:5时间:2024-06-20

超稳态激光系统在精密测量、光学频率标准及量子信息处理等领域具有重要应用。为了实现激光频率的超稳态控制,激光腔体材料的热膨胀特性至关重要。ULE(Ultra-Low Expansion)玻璃因其极低的热膨胀系数成为理想的选择。这次带你了解ULE玻璃在超稳态激光系统中的应用优势和实现方法。

ULE玻璃的特性

ULE玻璃由二氧化硅(SiO)和二氧化钛(TiO)组成,其热膨胀系数在0°C至50°C范围内接近零(< 10^-8/K)。这一特性使其在温度波动时仍能保持极高的尺寸稳定性。此外,ULE玻璃具有低的热导率和优异的机械强度,适合用于高精度光学元件。

在超稳态激光系统中的应用

腔体材料

在超稳态激光系统中,激光谐振腔的长度稳定性直接影响激光频率的稳定性。采用ULE玻璃作为腔体材料,可以极大地减少温度变化引起的腔长变化,从而提高激光频率的稳定性。通常,谐振腔设计为法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔,其腔长需要在长时间内保持稳定,ULE玻璃的低膨胀特性确保了这一点。

光学元件

ULE玻璃不仅可以用于激光谐振腔体,还广泛应用于光学元件,如反射镜和透镜。由于其优异的热稳定性,这些元件在温度变化时仍能保持其光学性能,减少光学路径的变化,进一步提升系统的稳定性。

机械结构

超稳态激光系统中的机械结构,如镜架和支撑结构,也可以使用ULE玻璃材料。其低膨胀系数和高机械强度确保了系统在温度波动下仍能保持结构完整性,减少因机械变形导致的光学对准误差。

实现方法

温控系统

为了充分发挥ULE玻璃的低膨胀特性,超稳态激光系统通常配备精密温控系统。通过控温,系统内部温度波动被严格控制在极小范围内,进一步减小了温度变化对ULE玻璃性能的影响。

高真空环境

在超稳态激光系统中,使用高真空环境可以减少空气折射率变化带来的影响。ULE玻璃在高真空环境中更能发挥其尺寸稳定性的优势,使激光腔体和光学元件保持高精度。

振动隔离

为减小环境振动对系统稳定性的影响,超稳态激光系统通常采用先进的振动隔离措施。ULE玻璃的高机械强度使其在振动隔离系统中表现出色,能够有效减少振动传递。

ULE玻璃因其极低的热膨胀系数、低热导率和高机械强度,在超稳态激光系统中具有不可替代的优势。通过精密温控、高真空环境和振动隔离技术,ULE玻璃能够显著提升激光系统的频率稳定性,满足精密测量和高精度应用的需求。钧杰陶瓷是一家专注硬脆材料加工的实体工厂,我们可为您提供高精密的康宁ule超低膨胀玻璃加工,拥有多年生产经验,国家高新技术企业,品质安心无忧!

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