超硬材料網

　　金剛石具有一些顯著特性：例如，其折射率為2.4，這是非常高的，并且能通過相同的光學功率實現更薄的光學元件。它們的導熱系數為2000W/mK，比光學玻璃高出1400多倍。除了高損傷閾值，這些特性使得金剛石對于高功率光學系統非常有意義。 　　迄今為止，多晶金剛石襯底僅用作二氧化碳激光器的窗口。由于雜質和缺陷的存在，它們在大約1μm的發射波長下吸收和散射激光輻射，使得它們不適合于光纖激光器。雖然單晶金剛石沒有上述問題，但它們卻更難制造。
　　多年來，弗勞恩霍夫應用固體物理研究所(IAF)一直在研究單晶金剛石的生產。在IAF開發的連續氣相沉積（CVD）反應器具有穩定的等離子體特性，能夠制造厚達幾毫米的基材。最多可以同時生產60顆金剛石。在每小時高達30微米的生成率下，該反應器可以產生具有孔徑厚度約為10毫米的材料。

　　金剛石光學激光頭重量減輕90%
　　這些合成單晶金剛石鏡片顯示出低吸收和低的雙折射特性。目前，已經將幾個樣品進行了防反射涂層測試，并被融入到光纖激光器切割頭中。
　　來自弗勞思霍夫激光技術研究院（ILT）的Martin Traub表示：“我們首次為金剛石鏡片優化了完整的激光光學系統。由于這個原因，切割頭的重量減輕了近90%。”
　　直徑為7mm的鏡片已經通過了2kW激光功率的測試，且沒有任何問題。現在，合作方已經建立了一個用1kW光纖激光器進行的切割測試系統。集成在切割頭中的是水冷和防護氣體供應，但是尚未對流程監控進行規劃。目前正在使用小型切割頭進行第一次測試。
　　新的光學系統能極大地增加激光切割的靈活性。小尺寸使系統能夠處理難以達到的區域，而較輕的重量則便于3D處理中的高度動態過程。
　　另外，該光學系統也將在2017年德國慕尼黑光電技術展上進行展示。（文/Oscar譯）