La lente de diamante hace que el sistema de procesamiento de materiales ópticos por láser sea más li

El diamante tiene algunas propiedades notables: por ejemplo, su índice de refracción es de 2,4, que es muy alto, y se puede convertir en componentes ópticos más delgados para sistemas ópticos con la misma potencia óptica. Su conductividad térmica es de 2000 W/m*K, 1400 veces mayor que la del vidrio óptico.

Hasta ahora, los sustratos de diamante policristalino solo se han utilizado como ventanas de luz para láseres de dióxido de carbono. Debido a las impurezas y los defectos, absorben y dispersan la radiación láser en la longitud de onda de emisión de 1 micra, por lo que no son adecuados para láseres de fibra. Aunque los diamantes monocristalinos no tienen este problema, son difíciles de fabricar. A lo largo de los años, el Instituto Alemán Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido (IAF) se ha dedicado a la producción de diamantes monocristalinos. La cámara de reacción de deposición continua de vapor (CVD) desarrollada en IAF tiene condiciones de plasma estables y puede producir un sustrato con un espesor de varios milímetros.

Puede procesar simultáneamente 60 diamantes como máximo. A una velocidad de hasta 30 micras por hora, la cámara de reacción puede producir un elemento óptico con una apertura de unos 10 milímetros.

Las lentes hechas de estos diamantes monocristalinos sintéticos tienen baja absorción y baja birrefringencia. En la actualidad, algunas muestras recubiertas con película antirreflectante han sido proporcionadas y utilizadas en cabezales de corte por láser de fibra. "Hemos optimizado un sistema óptico láser completo para lentes de diamante por primera vez, y el peso del cabezal de corte se ha reducido en un 90 %", dijo Martin Traub, del Instituto Fraunhof de tecnología láser.

La lente con un diámetro de 7 mm ha superado la prueba de potencia láser de 2 kW sin ningún problema. Ahora, los socios han construido un sistema de prueba de corte utilizando láseres de fibra de 1kW. La refrigeración por agua y el suministro de gas protector están integrados en el cabezal de corte. No se ha planificado el seguimiento del proceso. Actualmente, los cabezales de corte compactos están en proceso de prueba por primera vez.

Un nuevo sistema óptico mejorará significativamente la flexibilidad del corte por láser. El tamaño pequeño permite que el sistema procese áreas inaccesibles, mientras que el bajo peso es beneficioso para el movimiento de alta dinámica en el proceso 3D.