Auskoppelspiegel

In einem optischen Resonator ist der Auskoppelspiegel eine kritische Komponente, die als einer der Endspiegel dient. Im Gegensatz zu einem hochreflektierenden Spiegel hat er eine spezifische, konstruierte Reflektivität (z. B. 95 %, 99 %), die es ermöglicht, dass ein präziser Prozentsatz des zirkulierenden Laserlichts aus dem Resonator als nutzbarer Ausgangsstrahl transmittiert wird. Seine Hauptaufgabe besteht darin, das Bedürfnis nach ausreichender Rückkopplung im Resonator zur Aufrechterhaltung der Laseraktion mit der Anforderung, nutzbare optische Leistung zu extrahieren, in Einklang zu bringen. Der Spiegel wird typischerweise aus Materialien wie Quarzglas, Zerodur oder BK7-Glas hergestellt, die aufgrund ihrer thermischen und mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden. Standarddurchmesser reichen von 12,7 bis 50,8 mm, mit Dicken von 3 bis 10 mm. Die Oberflächenebenheit ist bei 633 nm mit λ/10 spezifiziert, und die Oberflächenqualität ist 10-5 Kratzer-Dig, jeweils nach ISO 10110. Die Reflektivität kann je nach Laser-Verstärkung und gewünschter Auskopplung zwischen 10 % und 90 % liegen. Die Zerstörschwelle beträgt 10–100 J/cm² bei 1064 nm, 10 ns Puls, nach ISO 11254. Der transmittierte Wellenfrontfehler beträgt λ/4 bei 633 nm, und die Parallelität ist ≤1 Bogenminute. Die freie Apertur beträgt ≥85 % des Durchmessers, mit einer Fase von 0,1–0,5 mm × 45°. Die Betriebstemperatur liegt bei -40 bis 85 °C, und die Beschichtungshaftung beträgt mindestens 5 MPa nach ISO 9211-4. Das Gewicht reicht von 10 bis 100 g, abhängig von Größe und Material. Diese Parameter sind Referenzbereiche; die tatsächlichen Werte müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden. Der Auskoppelspiegel ist entscheidend für die Optimierung von Ausgangsleistung, Strahlqualität und Lasereffizienz. Er wird in verschiedenen Lasersystemen verwendet, einschließlich Festkörper-, Gas- und Faserlasern. Die richtige Auswahl erfordert die Berücksichtigung des Verstärkungsmediums, des Resonatordesigns und der gewünschten Ausgangseigenschaften. Die Verifizierung der Spezifikationen sollte mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten erfolgen.

Der Spiegel wird an einem Ende des optischen Resonators platziert. Licht im Resonator reflektiert zwischen diesem Spiegel und einem vollreflektierenden Endspiegel. Bei jedem Durchgang wird ein kontrollierter Prozentsatz der Lichtintensität durch die teilreflektierende Beschichtung des Auskoppelspiegels transmittiert und bildet den Ausgangslaserstrahl. Die Reflektivität (R) und Transmittanz (T) der Beschichtung sind präzise konstruiert, um Ausgangsleistung, Strahlqualität und Lasereffizienz für ein gegebenes Verstärkungsmedium und Resonatordesign zu optimieren.