Optische Beschichtungen

Optische Beschichtungen

PVD Coating

Die Pleiger Laseroptik bietet metallische und dielektrische Beschichtungen (PVD Beschichtungen) als Beschichtungsservice für alle Anwendungen vom UV bis Infrarot. Wir beschichten Metalle wie beispielsweise Kupfer und Aluminium sowie Halbleiter und Gläser. Beschichtungen aus Metallen sind aufgrund der guten Reflexion für breitbandige optische Anwendungen oft ausreichend. Für Laseranwendungen und Systeme entwickeln wir zudem Beschichtungen auf Kundenwunsch. Es erfolgt eine Anpassung auf die Kundenspezifikationen und Anwendungen. Wir beschichten seit über 20 Jahren Substrate im Kundenauftrag und haben in dieser Zeit weit über 1 Millionen Optiken beschichtet. Wir zeichnen uns durch eine große Erfahrung in der Beschichtung von beigestellten Substraten aus. Dies können Einzelteile bis hin zu Großserien sein.

Optische Beschichtungen finden ausschließlich im Hochvakuum statt. Um die gewünschten optischen Eigenschaften zu erreichen, müssen die einzelnen Schichten und ihre Eigenschaften sehr genau eingehalten werden. Die meisten Schichten werden durch thermisches Aufdampfen hergestellt. Dazu befinden sich am Boden der Anlage die Verdampfer während man die zu beschichtende Optik in einer drehenden Kalotte fixiert.

 

Metallische Beschichtungen

Optische Beschichtungen aus Metallen erhöhen die Reflexion einer Oberfläche. Dabei haben Metalle (Gold, Silber und Aluminium) je nach Bereich ihre Vor- und Nachteile. Die Wahl fällt daher anhand der Anwendung. Wir  bieten einen Beschichtungsservice auf Metallen, Halbleitern sowie alle gängigen optischen Gläsern.

Gold ist darüber hinaus das Material der Wahl für alle Anwendungen im IR. Es kann jedoch erst ab einer Wellenlängen von 700 nm eingesetzt werden. Aufgrund seiner geringen Härte verkratzt es schnell. Wir empfehlen daher es zusätzlich mit einer Schutzschicht zu versehen.

Datenblatt Gold mit Schutz 

Mehr Informationen metallische Beschichtungen

optische beschichtungen gold

Silber wird ferner ausschließlich vom VIS bis IR verwendet. Bei Kontakt mit Luft läuft es jedoch an. Es muss deshalb immer mit einer Schutzschicht abschließend geschützt werden.

Datenblatt Silber mit Schutz

Mehr Informationen metallische Beschichtungen

silberbeschichtung

Aluminium ist leicht zu verdampfen (PVD) und wird aus diesem Grund vom UV bis NIR verwendet. Es ist das am häufigsten genutzte Material für die Fertigung von Spiegeln. Die Reflexion von Aluminium fällt jedoch mit der Zeit. Grund ist die Bildung von Oxid auf der Oberfläche. Gleichzeitig schützt dieses die Oberfläche vor weiterer Oxidation.

Datenblatt Aluminium mit Schutz

Mehr Informationen metallische Beschichtungen

aluminiumbeschichtung

Rhodium / Platin / Chrom

Rhodium ist ein hochschmelzendes Edelmetall, welches sehr harte und zudem chemisch stabile metallische Schichten ermöglicht.

Platin wird ebenfalls eingesetzt wenn eine hochstabile Spiegelfläche benötigt ist. Es läuft nicht an und wird weder von aggressiven Gasen noch  Flüssigkeiten angegriffen.

Die Reflexion von Rhodium, Platin und Chrom liegt jedoch unter denen welche metallischen Beschichtungen wie Gold, Silber oder Aluminium erreichen. Aufgrund ihrer Stabilität sind sie trotzdem für optische Anwendung unter extremen Bedingungen eine Alternative.

Mehr Informationen metallische Beschichtungen

 

Enhanced Metall Beschichtungen

Durch das Aufbringen von dielektrischen Schichten auf eine Metallschicht erhöht sich ihre Reflexion.

Enhanced Aluminium

Ausgelegt für das UV bis VIS

Mehr Informationen Enhanced Metall Beschichtungen

 

Enhanced Gold

Ausgelegt für YAG und Faserlaser

Mehr Informationen Enhanced Metall Beschichtungen

 

Enhanced Silber

Ausgelegt für YAG und Faserlaser

Mehr Informationen Enhanced Metall Beschichtungen

 

Scanner

Laserbeschichtungen

Optische Beschichtungen aus Metallen haben teilweise beträchtliche Absorptionsverluste. Aus diesem Grund ist für viele Anwendungen die Reflexion zu gering.

Eine Möglichkeit die Reflexion zu erhöhen ist, auf eine Metallschicht zusätzlich dielektrische Schichten auf zu bringen. Dieses verringert die Absorption und verbessert die Reflexion. Für hochreflektierende Spiegel verwendet man hingegen ausschließlich dielektrische Beschichtungen. Diese transmittieren den nicht reflektierten Teil und können somit sehr niedrige Absorptionswerte erreichen. Diese Schichtsysteme werden auf eine Wellenlänge  bzw. einen Laser optimiert und erreichen so Reflexionswerte von bis zu 99,9%.

Beschichtungen für CO2 Laser sind ausgelegt und hergestellt für höchste Ansprüche. Eingesetzt werden sie in den Bereichen Laserschneiden, Lasermarkieren und bei internen Optiken.

Total Reflector bei 10,6 µm

Datenblatt Total Reflector

Mehr Informationen CO2 Laserbeschichtungen

 

Total Reflector bei 10,6 µm und 632 nm

Datenblatt Total Reflector & 632

Mehr Informationen CO2 Laserbeschichtungen

 

Total Reflector Cavity bei 10,6 µm 

Datenblatt Total Reflector Cavity

Mehr Informationen CO2 Laserbeschichtungen

 

optische Beschichtungen

Für YAG und Faser Laser bieten wir optische PVD Beschichtungen als all-dielectric oder Enhanced Gold.

  • Nd:YAG Laser: 1064 nm
  • Faserlaser: 940-970 nm

Datenblatt-YAG/Faser

Mehr Informationen YAG und Faser Laserbeschichtungen

 

 

Beschichtungen für andere Lasertypen auf Anfrage.

optische Beschichtungen

Benötigen Sie weitere Informationen zu unserem Beschichtungsservice?

Sie erreichen uns unter +49 2324 398406 oder per mail.

Materialien

Pleiger beschichtet beigestellte Substrate aus einer großen Anzahl Materialien. Metalle wie Kupfer und Aluminium werden beispielsweise als Spiegel eingesetzt. Bei Halbleitern und Gläsern sind Anwendungen als Spiegel aber auch als Linse möglich. Die bereitgestellte Optik reinigen und kontrollieren wir vor der Beschichtung von Hand.

Metalle: Kupfer, Aluminium, Messing, Beryllium, Edelstahl

Halbleiter: Silizium, Germanium, ZnS, ZnSe, SiC

Gläser: BK7, Zerodur, Quarz, und alle gängigen Gläser

Optical Mirrors

Benötigen Sie sofort einsatzbereite Optiken?

Hier finden Sie unsere Übersicht zu optischen Spiegeln.

PVD Technologie

Optiken werden mit einer PVD Beschichtung veredelt um eine Oberfläche gegen Umwelteinflüsse zu schützen oder ihre optischen Eigenschaften zu verbessern. Die dazu aufgebrachten Schichtdicken liegen  zwischen wenigen Nanometer und einigen Mikrometer. PVD Beschichtungen werden in Gruppen eingeteilt. Man unterscheidet zwischen metallischen und dielektrischen Schichten. Metallische Schichten haben aufgrund ihrer hohen Absorption einen eingeschränkten Einsatzbereich. Dagegen haben dielektrische Beschichtungen eine geringe Absorption und sind daher besonders geeignet für Lasersysteme.

optische beschichtungen
Chamber

Das Aufbringen von optischen Schichten ist ein komplexer Prozess. Wichtige Parameter sind der Brechnungsindex, die Temperatur des Substrates, das Vakuum sowie die Beschichtungsgeschwindigkeit. Die Wahl der Materialien erfolgt dagegen anhand der optischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften.

Der Beschichtungsprozess besteht im wesentlichen aus 7 Schritten. Im ersten Arbeitsschritt bereitet man die Anlage für die Beschichtung vor. Die Verdampfer werden mit Material gefüllt. Bei eine PVD Beschichtung sind dies typischerweise Oxide, Fluoride, Sulfide und Metalle wie Gold, Chrom, Silber und Aluminium. Im zweiten Schritt fixiert man die gereinigten Optiken in der Anlage. Anschließend schließt man die Vakuumkammer und startet die Vakuumpumpen. Nach Erreichen des Startdrucks wird im nächsten Schritt mit der Beschichtung begonnen.

Bei einer Verdampfung aus einem Schiffchen wird dieses durch Stromfluss aufgeheizt bis der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials erreicht ist. Die Abscheidung auf die Optiken erfolgt dann mit einer Geschwindigkeit von wenigen Nanometern pro Sekunde.  Die Zielschichtdicke eines Materials ist abhängig von seiner Funktion. Die meisten Metalle sind ab ca. 100 nm blickdicht. Transparente Materialien wie Oxide werden in ihrer Schichtdicke angepasst auf die Anwendung. So besteht die Möglichkeit die Eigenschaften einer Beschichtung auf eine Wellenlänge, einen Einfallswinkel oder die Polarisation zu optimieren.

Am Ende der Beschichtung lässt man die Optiken im Vakuum abkühlen und belüftet die Kammer anschließend. Im letzten Schritt messen wir die Reflexion und Transmission. Hinzu kommen Tests zur Haftung, Abriebfestigkeit und Stabilität gegenüber hoher Luftfeuchtigkeit. Thermisch aufgebracht Schichtsysteme zeichnen sich durch ihre geringen Schichtspannungen aus.

Pleiger Laseroptik is a member of the Pleiger Group. More information at www.pleiger.de

Back to Top