LCOS-SLMに関する特性

耐光性

LCOS-SLMに大パワーレーザ光を入射した場合、物理的な損傷または不可逆的な特性変化が発生する場合があります。損傷や不可逆的な特性変化の発生の有無を調べるため、レーザ照射試験を行い試験後の検査によって損傷や特性変化が発生しているかを調べます。物理的な損傷としては、透明電極・誘電体多層膜・アルミミラーの損傷や液晶材料の沸騰による熱的損傷があります。不可逆的な特性変化としては、超短パルスレーザ照射時の2光子吸収による構成材料の特性変化や紫外線(400 nm以下)照射時の構成材料の特性変化があります。また、LCOS-SLMの光吸収による温度上昇に伴う、液晶の温度特性に起因する可逆的な特性変化が存在します。 照射試験後に外観検査・出力像評価・位相変調特性評価を行い、電圧を印加していないときに確認できる異常があれば物理的な損傷と判断し、電圧を印加したときに確認できる異常があれば不可逆的な特性変化と判断します。

耐光性試験を実施した例を以下に示します。耐光性は、素子に入射する平均パワー(全入射光量)、単位面積当たりのピークパワー(光パワー密度)に依存します。また、X15213-05において、400 nm以下の紫外域で使用すると、素子が損傷する可能性があります。400 nm以下の使用に関しては、お問い合わせください。

X15213-02

光源

ビーム径
(mm)
[at 1/e2]

照射
時間

照射光量

ピークパワー

結果

種類

波長
(nm)

パルス

繰り返し
周波数
(kHz)

平均
出力
(W)

単位面積
当たり
(W/cm2

ピーク
出力

単位面積
当たり

損傷

特性
変化

Ti:Sレーザ
(パルス)

800

50 fs

1

φ9

3 時間

2.7

4.3

108 GW

170 GW/cm2

なし

あり

Ti:Sレーザ
(パルス)

800

50 fs

1

φ11

10 時間

2.7

2.9

108 GW

114 GW/cm2

なし

なし

Ti:Sレーザ
(パルス)

800

30 fs

0.01

φ18

6 時間

0.05

0.02

333 GW

131 GW/cm2

なし

なし

X15213-03B

光源

ビーム径
(mm)
[at 1/e2]

照射
時間

照射光量

ピークパワー

結果

種類

波長
(nm)

パルス

繰り返し
周波数
(kHz)

平均
出力
(W)

単位面積
当たり
(W/cm2

ピーク出力

単位面積
当たり

損傷

特性変化

YAGレーザ
(CW)

1064

-

-

φ2.5

1 時間

2.0

40.7

-

-

なし

なし

YAGレーザ
(パルス)

1064

200 ns

80

φ2.5

1 時間

2.0

40.7

0.25 KW

5.1 KW/cm2

なし

なし

パルス
レーザ

1030

670 fs

1

φ4.5

10 時間

0.6

3.8

1.8 GW

11.3 GW/cm2

なし

なし

パルス
レーザ

1030

1.37 ps

30

φ8.11

8 時間

5.2

10.1

0.25 GW

0.49 GW/cm2

なし

なし

パルス
レーザ

1030

11.4 ns

10

φ13

8 時間

17.4

13.1

0.31 GW

0.23 MW/cm2

なし

なし

X15213-03CL/-03CR

光源

ビーム径
(mm)
[at 1/e2]

照射
時間

照射光量

ピークパワー

結果

種類

波長
(nm)

パルス

繰り返し
周波数
(kHz)

平均
出力
(W)

単位面積
当たり
(W/cm2

ピーク
出力

単位面積
当たり

損傷

特性
変化

ファイバ
レーザ
(CW)

1070

-

-

φ5.5

10 時間

743

3127

-

-

なし

なし*1

*1 水冷条件によります。詳しくは弊社にお問い合わせください。

X15213-13

光源

ビーム径
(mm)
[at 1/e2]

照射
時間

照射光量

ピークパワー

結果

種類

波長
(nm)

パルス

繰り返し
周波数
(kHz)

平均
出力
(W)

単位面積
当たり
(W/cm2

ピーク出力

単位面積
当たり

損傷

特性
変化

CW
レーザ

532

-

-

φ8.45

8 時間

10

17.8

-

-

なし

なし

X15213-16

光源

ビーム径
(mm)
[at 1/e2]

照射
時間

照射光量

ピークパワー

結果

種類

波長
(nm)

パルス幅

繰り返し
周波数
(kHz)

平均
出力
(W)

単位面積
当たり(W/cm2

ピーク出力

単位面積
当たり

損傷

特性変化

パルス
レーザ

515

4 ps

25

φ3.7

27 時間

0.162

1.5

1.6 MW

30 MW/cm2

なし

なし

60 時間

0.36

3.3

3.6 MW

67 MW/cm2

あり

あり

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