¿Qué hace que un material sea una buena lente para los láseres de CO2?

Leí en Wikipedia que el seleniuro de zinc y el germanio son buenos lentes para C O 2 láseres Mi pregunta es, ¿Por qué?

¡Bienvenido a Física StackExchange! Siempre es mejor proporcionar enlaces a las fuentes que menciona, para ayudar a dar contexto a su pregunta. Además, es preferible brindar la mayor cantidad de antecedentes e investigaciones que pueda (por ejemplo, ¿de qué más estaba hablando Wikipedia cuando hizo esa declaración?).

Respuestas (2)

Los láseres de CO2 son láseres de alta potencia. La baja absorción y la buena conductividad térmica son importantes. Entre los dos, Ge tiene la mayor absorción. Ge tiene solo es bueno para láseres de menor potencia. ZnSe es más común.

Cuando la tarea es enfocar un rayo láser, las únicas imperfecciones son la aberración esférica y la difracción. No hay fuera de eje o aberraciones cromáticas.

Ambos materiales tienen altos índices de refracción a 10,6 um. Para ZnSe, n = 2,4. Para Ge, n = 4. El vidrio típico en la región visible es de alrededor de 1,5.

Un alto índice de refracción significa que una lente de una determinada distancia focal puede fabricarse con un mayor radio de curvatura. Esto reduce la aberración esférica.

Dado que la longitud de onda es 20 veces mayor que la luz visible, el tamaño del punto limitado por difracción producido por una apertura determinada es 20 veces mayor que el de la luz de difracción visible. Eso significa que no tiene que reducir mucho la aberración esférica antes de tener una lente con difracción limitada. Típicamente, una lente singlete está limitada por difracción.


A veces se utilizan otros materiales. En ocasiones se utiliza GaAs. El NaCl se usa ocasionalmente en el IR, pero no sé qué longitud de onda.

No tomaría tanto tiempo buscar la transmisividad espectral (y el índice de refracción) para norte a C yo y agréguelo a su respuesta :-) Por cierto, C O 2 los láseres no tienen que ser de alta potencia.

Las lentes y las ventanas de cualquier láser deben ser transparentes a la longitud de onda que se utiliza. Los láseres de CO2 suelen transmitir en infrarrojo. El germanio es transparente en el infrarrojo , al igual que el seleniuro de zinc .