西湖大學(xué)仇旻教授課題組成功開發(fā)出一種新型的同質(zhì)碳化硅(4H-SiC)超透鏡,為解決高功率激光加工中的熱漂移問題提供了全新的解決方案。
與傳統(tǒng)商用物鏡相比,該超透鏡不僅能夠?qū)崿F(xiàn)衍射極限的聚焦,還能在長時(shí)間高功率激光輻照下保持性能穩(wěn)定,幾乎不受熱吸收的影響。
4H-SiC 材料因其優(yōu)異的特性備受關(guān)注:在光學(xué)方面,具有高透過率和高折射率;在熱管理方面,具有高熱導(dǎo)率;在機(jī)械性能方面,具備高硬度和抗劃傷能力。這些特性使其成為高性能光學(xué)器件和高功率器件的理想材料。
新型超透鏡利用 4H-SiC 材料的高熱導(dǎo)率和低損耗特性,有效抑制了熱漂移效應(yīng),擺脫了對復(fù)雜冷卻系統(tǒng)的依賴。
這一技術(shù)突破不僅為高功率激光系統(tǒng)提供了關(guān)鍵支持,還為精密儀器制造、極地探險(xiǎn)、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域帶來了新的可能性。尤其是在對加工精度和表面質(zhì)量要求極高的領(lǐng)域,4H-SiC 超透鏡可以發(fā)揮重要作用,為高功率激光應(yīng)用提供更加高效、緊湊的解決方案。
日前,相關(guān)論文以《4H-SiC 超透鏡:抑制高功率激光輻照的熱漂移效應(yīng)》(4H-SiC Metalens: Mitigating Thermal Drift Effect in High-Power Laser Irradiation)為題發(fā)表在 Advanced Materials 上 [1]。
浙江大學(xué)-西湖大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生陳博取和孫瀟雨是共同第一作者,西湖大學(xué)仇旻教授、季華實(shí)驗(yàn)室潘美妍副研究員、慕德微納(杭州)科技有限公司杜凱凱博士、西湖大學(xué)光電研究院趙鼎研究員擔(dān)任共同通訊作者。 |