Matériaux d’optique laser usuels

Cela correspond à la section 8.9 du Guide des Ressources en Optique Laser.

Connaître les matériaux d’optique laser les plus communément utilisés vous permettra de naviguer plus facilement dans la gamme étendue d’EO de composants optiques laser. Le Tableau 1 ci-dessous répertorie les substrats communément utilisés en optique laser, de même que leurs principales propriétés, suivies des courbes de transmission correspondant à chaque matériau. Toutes les valeurs présentées dans le Tableau 1 sont des valeurs correspondant à 1064 nm et à 20 °C et toutes les courbes de transmission représentent la transmission interne de substrats de 5 mm d’épaisseur sans réflexions de Fresnel. Les données de transmission ont été collectées à l’aide de spectrophotomètres Edmund Optics.

Matériau	Gamme de transmission (nm)	Indice de réfraction (n)	Nombre d’Abbe (v)	Dispersion de vitesse de groupe (fs²/mm)	dn/dT (10^-6/K)	Coefficient de dilatation thermique (10^-6/K)	Prix relatif
CaF₂¹	200 nm - 7 μm	1.429	95.1	17.280	-10.6	8.85	$$$
Silice fondue indice UV (Corning HPFS^® 7980)²	185 nm - 2.1 µm	1.450	67.8	16.476	9.6	0.55	$$
Silice fondue indice KrF (Corning HPFS^® 7980)²	185 nm - 2.1 µm, T ≥ 99.9 % @ 248 nm	1.450	67.8	16.476	9.6	0.55	$$$
Silice fondue indice IR (Corning HPFS^® 7979)²	300 nm - 3.5 µm	1.451	67.8	16.476	9.7	0.55	$$($)
N-BK7³	350 - 2000 nm	1.507	64.2	22.369	3.0	7.1	$
N-SF5³	330 - 2500 nm	1.651	32.3	77.779	3.4	7.9	$
Sapphir^*4	200 - 5500 nm	1.755	72.2	28.588	13.1	5.4	$$$
N-SF11³	400 - 2500 nm	1.754	25.8	118.44	2.4	8.5	$

*Le saphir est un matériau biréfringent et toutes les spécifications correspondent parallèlement à l’axe C

Tableau 1 : Substrats usuels en optique laser et leurs principales propriétés (toutes valeurs à 1064 nm et 20 °C). Les matériaux sont répertoriés par indice de réfraction croissant. Le petit symbole de dollar en regard de la silice fondue indice KrF indique un prix légèrement plus élevé que celui de la silice fondue indice UV. De la même manière, le petit symbole de dollar entre parenthèses en regard de la silice fondue indice IR indique un prix parfois légèrement plus élevé que celui de la silice fondue indice UV, du moins jamais plus bas

Figure 1 : Courbes de transmission interne correspondant aux matériaux d’optique laser usuels sans réflexions de Fresnel

Vous trouverez de plus amples informations sur les principales propriétés des types de verre optique dans notre note d’application Verre Optique de même que des informations spécifiques aux matériaux pour applications infrarouge dans notre note d’application The Correct Material for Infrared (IR) Applications, bien que tous ces matériaux ne soient pas compatibles avec les systèmes laser.

Références

I. H. Malitson. “A redetermination of some optical properties of calcium fluoride,” Appl. Opt. 2, 1103-1107 (1963)
“Corning HPFS® 7979, 7980, 8655 Fused Silica.” Corning, February 2014.
“Optical Glass Data Sheets.” Schott, February 2014.
I. H. Malitson. “Refraction and dispersion of synthetic sapphire,” J. Opt. Soc. Am. 52, 1377-1379 (1962)
Collier, David, and Rod Schuster. “Superpolishing Deep-UV Optics.” Photonics Spectra, February 2005.

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