Firma Lightwave Electronics Corporation

Sterowany mikroprocesorem laser Nd: YAG firmy Lightwave Electronics model 122, wyprodukowany około 1990 r. Laser ten był oparty na konstrukcji niepłaskiego oscylatora pierścieniowego. Ten ciągły laser o pojedynczej częstotliwości był przeznaczony na rynek laboratoryjny. Największym rynkiem Lightwave Electronic były OEM (lasery używane jako komponenty w systemach innych producentów), głównie lasery z przełączaniem Q do mikroobróbki.

Lightwave Electronics Corporation była twórcą i producentem laserów na ciele stałym z pompką diodową i wniosła znaczący wkład w tworzenie i dojrzewanie tej technologii. Lightwave Electronics była firmą skoncentrowaną na technologii, z różnorodnymi rynkami, w tym nauką i mikroobróbką. Wynalazcy zatrudnieni przez Lightwave Electronics otrzymali 51 patentów w USA, a produkty Lightwave Electronics były wymieniane przez niezrzeszonych wynalazców w 91 patentach w USA.

Lightwave Electronics była kalifornijską korporacją, która została założona w 1984 roku. Jednymi z jej założycieli byli Robert L. Mortensen, były dyrektor wykonawczy producenta laserów Spectra Physics oraz dr. Robert L. Byer i David Bloom, obaj profesorowie na Uniwersytecie Stanforda . Newport Corporation, kierowana wówczas przez dr Miltona Changa, była znaczącym wczesnym inwestorem. Mortensen był prezesem w momencie założenia firmy i pełnił tę funkcję przez prawie 15 lat. Phillip Meredith był prezesem od 2000 r. do sprzedaży firmy w 2005 r. JDS Uniphase Corporation ( JDSU , obecnie Lumentum, giełda giełdowa LITE ) kupił Lightwave w 2005 roku za 65 milionów dolarów. W tym czasie firma zatrudniała 120 pracowników. Siedziba firmy znajdowała się w Mountain View w Kalifornii .

Produkty

W środowisku naukowym firma Lightwave Electronics była najbardziej znana z laserów jednoczęstotliwościowych opartych na konstrukcji nieplanarnego oscylatora pierścieniowego. Lasery te działały na długościach fal 1064 nm i 1319 nm i były oparte na materiale laserowym domieszkowanym neodymem, itrowo-aluminiowym granatem ( Nd:YAG ). Obserwatorium fal grawitacyjnych z interferometrem laserowym pierwszej generacji ( LIGO ) zostało oparte na tych laserach, działających przy długości fali 1064 nm. Dwa niepłaskie oscylatory Lightwave zostały wystrzelone w kosmos w 2004 roku jako elementy troposferycznego spektrometru emisyjnego NASA , instrument satelitarny do obserwacji Ziemi, który nadal działał w 2015 r. Firma Lightwave Electronics wyprodukowała widzialne (532 nm) źródło laserowe oparte na częstotliwości podwajającej moc wyjściową niepłaskiego oscylatora pierścieniowego. Zastosowanym materiałem nieliniowym był niobian litu domieszkowany magnezem . Innym członkiem rodziny produktów z pierścieniami nieplanarnymi było „ wysiewanie wtryskowe ”. ”, który został wykorzystany do wymuszenia oscylacji o pojedynczej częstotliwości w laserach Q-switch pompowanych lampą na poziomie 1 dżula, poprawiając użyteczność tych laserów do spektroskopii ilościowej. Ten system wysiewu wtryskowego był pierwszym produktem Lightwave Electronics, który osiągnął znaczącą sprzedaż.

Pierwszym znaczącym sukcesem Lightwave Electronics na rynkach przemysłowych była seria akustyczno-optycznych laserów z przełączaniem Q przy 1047 nm, opartych na domieszkowanym neodymem fluorku itru i litu (Nd: YLF) oraz przy 1342 nm, opartych na domieszkowanym neodymem ortowanadan itru , które wykorzystano do poprawy wydajności produkcji pamięci półprzewodnikowych. Przez około 2 dekady, od około 1988 do 2008 roku, producenci półprzewodników używali miniaturowych laserów z przełączaniem Q firmy Lightwave Electronics na etapie dmuchania łącza podczas produkcji większości światowej pamięci dynamicznej o dostępie swobodnym frytki. Te miniaturowe lasery z przełączaniem dobroci znajdowały się w systemach zbudowanych przez Electro Scientific Industries , GSI i Nikon .

Znaczące znaczenie przemysłowe miała również seria laserów z przełączaniem Q z wewnętrzną konwersją częstotliwości, o mocy wyjściowej w ultrafiolecie od 2 do 20 W przy 355 nm, używanych do różnych zastosowań w mikroobróbce. Firma Lightwave wprowadziła te lasery UV w 1998 r. Materiałem do nieliniowej konwersji częstotliwości był triboran litu (LBO). Wielowatowe lasery UV firmy Lightwave z przełączaniem Q emitowały dłuższe impulsy niż konkurencyjne lasery i umożliwiały skuteczną obróbkę materiałów, prawdopodobnie poprzez topienie w przeciwieństwie do ablacji (odparowania), zmniejszając w ten sposób moc potrzebną do usuwania materiału w operacjach takich jak wiercenie laserowe małych otworów w płytkach drukowanych lub płytkach drukowanych wycinanych laserowo

Przez kilka lat (około 1996 r.) firma Lightwave Electronics produkowała laser z synchronizacją modów akustyczno-optycznych z drganiami i dryfem niskiej częstotliwości. Najbardziej znaczącym zastosowaniem były szybkie pomiary napięć jako krok w projektowaniu i ulepszaniu układów scalonych. Odrębna linia laserów z synchronizacją modów wytwarzała promieniowanie ultrafioletowe przy 355 nm, wykorzystywane do wzbudzania fluorescencji w zastosowaniach cytometrii przepływowej . Blokowanie modów było pasywne, przy użyciu nasycalnego absorbera półprzewodnikowego . Pod koniec lat 90. firma Lightwave Electronics wyprodukowała laser Nd:YAG o wewnętrznej częstotliwości podwojonej do 532 nm z fosforan tytanylu potasu (KTP), stosowany w okulistyce.

Technologia

Zdjęcie przedstawia technikę zamontowania optyki w jednoczęstotliwościowym laserze o podwójnej częstotliwości firmy Lightwave Electronics. Optyka na pierwszym planie po lewej stronie jest przyklejona cienką warstwą kleju utwardzanego promieniami UV do bloku nośnego, również wykonanego ze szkła, który jest przyklejony do platformy. Takie podejście projektowe pozwala na 5 stopni swobody dla optyki, z cienkim wiązaniem adhezyjnym.

Wczesne produkty korzystały z relacji z Uniwersytetem Stanforda i innymi laboratoriami Bay Area. Technologia nieplanarnego oscylatora pierścieniowego została wynaleziona na Uniwersytecie Stanforda, a licencja na patent została udzielona firmie Lightwave Electronics. Produkt do wysiewu iniekcyjnego został opracowany we współpracy z SRI International i Sandia National Laboratories (Livermore).

Firma Lightwave Electronics jest wymieniona jako cesjonariusz 51 patentów w Stanach Zjednoczonych. Kilka z nich dotyczy aktywnej stabilizacji laserowej, w tym stabilizacji częstotliwości optycznej, intensywności oraz częstotliwości powtarzania impulsów i energii impulsów. Kolejny zestaw dotyczy technik wytwarzania laserowego. Wczesne lasery Lightwave Electronics wykorzystywały lut do trwałego mocowania optyki na miejscu. Późniejsze lasery, takie jak ten pokazany na rysunku, wykorzystywały klej utwardzany światłem ultrafioletowym .

Niepłaskie lasery pierścieniowe firmy Lightwave Electronics oraz lasery na podczerwień z przełączaniem Q używane do produkcji pamięci DRAM były „pompowane na końcu”, co oznacza, że ​​wiązka z półprzewodnikowej pompy laserowej była współosiowa z wiązką pompowanego lasera. Późniejsze lasery, w tym wszystkie lasery 355 nm, były pompowane bocznie. Pręty Nd:YAG o małej średnicy (<2 mm) były pompowane przez potężne (>20 watów) lasery półprzewodnikowe o dużej aperturze umieszczone obok prętów. Firma Lightwave Electronics opracowała i opatentowała konstrukcję umożliwiającą wydajne pompowanie boczne lasera przy zachowaniu ograniczonej dyfrakcji mocy wyjściowej. Produkty pompowane końcowo miały moc mniejszą niż 1 wat, podczas gdy produkty pompowane bocznie przekraczały 20 watów.

Firma Lightwave Electronics szeroko korzystała z programu Small Business Innovation Research (SBIR), ustanowionego w 1982 roku.

Firmy następcze

Firmy wydzielone z Lightwave Electronics Corporation obejmują Electro-Optics Technology z Traverse City MI; Time-Bandwidth Products z Zurychu w Szwajcarii, obecnie część Lumentum; oraz Mobius Photonics, przejęte przez IPG Photonics . Produkty sprzedawane przez Lumentum w 2015 roku, które wywodzą się z produktów Lightwave Electronics Corporation, to: niepłaskie lasery pierścieniowe serii NPRO 125/126, lasery Q-switched 355 nm z serii Q oraz quasi-ciągłe lasery Xcyte 355 nm.