Miroir planaire en cuivre réfléchissant refroidi à l'eau

Miroir planaire en cuivre réfléchissant refroidi à l'eau

Le miroir plan en cuivre réfléchissant refroidi à l'eau est un élément optique fonctionnant selon le principe de la réflexion de la lumière. Il redirige le faisceau laser incident dans différentes directions afin d'assurer sa focalisation et sa transmission. Son système de refroidissement à eau intégré permet un fonctionnement à haute puissance, prolonge la durée de vie du miroir, réduit la fréquence de remplacement et diminue les coûts de maintenance, le rendant ainsi adapté aux applications de traitement laser de puissance supérieure ou égale au kilowatt.

Matériaux et procédés

Le miroir est fabriqué à partir d'un substrat en cuivre dont la conductivité thermique dépasse 400 W/(m·K), ce qui permet une dissipation rapide de la chaleur générée par l'irradiation laser. Associé au système de refroidissement par eau, ce procédé assure un équilibre thermique optimal, évitant ainsi toute déformation de surface ou dégradation du revêtement. Certaines versions utilisent un substrat en alliage nickel-cuivre (NiCu) pour une résistance mécanique et une protection contre la corrosion accrues.

La surface optique est finie par tournage diamant ou rodage de précision, ce qui permet d'obtenir une figure de surface de λ/4 PV (à 633 nm) et une qualité de surface de 20/10 (rayures/piqûres). Ceci garantit la stabilité de phase du faisceau réfléchi et la compatibilité avec les exigences de contrôle de faisceau des lasers à fibre et à semi-conducteurs. Un revêtement d'or dur (d'une épaisseur typique de 0,1 à 1 μm) est déposé sur le substrat poli, offrant une réflectivité Ravg > 99,5 % (à 10,6 μm) et une meilleure résistance aux rayures.

Revêtement réfléchissant métallique amélioré, réflectance > 99,5 % à 10,6 μm

(Remarque : l'axe des abscisses représente la longueur d'onde en micromètres, l'axe des ordonnées représente le pourcentage de réflectance.)

Conception du refroidissement par eau

Des canaux de refroidissement sont intégrés au corps du miroir. La circulation d'eau ou d'un fluide caloporteur spécifique permet d'évacuer la chaleur, portant ainsi la puissance admissible du laser à 20-40 kW. Certains modèles intègrent des circuits de refroidissement indépendants pour la face du miroir et la base de montage, optimisant ainsi la gestion thermique et prolongeant le fonctionnement continu à plusieurs centaines d'heures, voire plus.

Applications

Ce miroir est adapté aux lasers à fibre (1–40 kW) et aux lasers CO₂ fonctionnant à 10,6 μm et dans le proche infrarouge, répondant aux exigences d'un traitement efficace et stable de l'acier inoxydable, des alliages d'aluminium et d'autres matériaux. Il est largement utilisé dans le rechargement par soudage laser, la fabrication additive, la modification de surface par trempe laser, le placage de chants laser, le chauffage laser et les procédés connexes.

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