Vai jūs zināt DOE lāzeru klasifikāciju? (1. daļa)

Difraktīvā optiskā elementa (DOE) lāzeri ir jauns optiskais elements, kas pēdējos gados strauji attīstās. DOE parasti izmanto mikro-nano kodināšanas procesu, lai veidotu difrakcijas elementu divdimensiju sadalījumu, katram difrakcijas elementam var būt noteikta morfoloģija, refrakcijas indekss utt., Lai precīzi regulētu lāzera viļņu frontes fāzes sadalījumu. Lāzers izkliedējās pēc katras difrakcijas vienības iziešanas un traucēja noteiktā attālumā (parasti bezgalībā vai objektīva fokusa plaknē), veidojot īpašu gaismas intensitātes sadalījumu.

1. attēls: A) difrakcijas optisko elementu shematisks lietojums; B) kontūra; C) Virsmas mikrostruktūras shēma

Pēc difrakcijas optisko elementu parādīšanās lieljaudas lāzerā, lāzerapstrādē, lāzera ārstniecībā, mikroskopiskajā attēlveidošanā, LiDAR, strukturētā gaismas apgaismojumā, lāzera displejā un citās jomās, lai parādītu milzīgu pielietojuma potenciālu, tā priekšrocības galvenokārt ir:

1) Augsta efektivitāte. Precīzi izstrādātā difrakcijas vienības struktūra var nodrošināt, ka gandrīz 100 procenti lāzera enerģijas tiek projicēti vajadzīgajā shēmā, un efektivitāte ir daudz augstāka nekā maskām un citiem līdzekļiem.

2) Viegli lietojams. Difrakcijas optiskajiem elementiem ir ļoti mazs izmērs un svars, un tos var izmantot, kad tie ir ievietoti optiskajā ceļā. Vairumā gadījumu to var izmantot ar standarta lēcām, lauka spoguļiem, mikroskopiskiem objektīviem utt.

3) Elastība. Pateicoties straujajai mikro un nano apstrādes tehnoloģiju attīstībai, DOE var pielāgot dažādiem lāzeriem vai dažādiem mērķa gaismas intensitātes/fāzu sadalījumiem. Tajā pašā laikā DOE lietojumprogrammas gaismas ceļa struktūra ir ļoti vienkārša, un dažādu ģeometrisko izmēru gaismas plankumu iegūšanai var izmantot dažādas lēcas.

Kā jauna veida optiskajai ierīcei, izvēloties/izmantojot difrakcijas optiskos elementus, ir jāsaprot tās īpašības.

2. difraktīvā optiskā elementa izvēles pamatprincipi

Atkarībā no dažādiem lietojumiem DOE parasti var iedalīt staru veidošanā, staru sadalīšanā, strukturētā gaismā, daudzfokusā, citā īpašā staru ģenerēšanā utt. Katrai kategorijai ir atšķirīgi principi, dizains un pielietojuma īpašības. Kopumā pirms DOE komponentu izvēles ir jāņem vērā šādi principi:

1) Difraktīvā optiskā elementa radītais stars nedrīkst pārkāpt gaismas izplatīšanās likumu; Tā konstruētais īpašais gaismas intensitātes sadalījums var pastāvēt tikai noteiktā lauka dziļumā. Tāpēc lietošanas laikā vajadzīgā vietas topogrāfija, izmērs, darba attālums, lauka dziļums utt. dažreiz nevar būt abi, un ir jāveic kompromisi;

2) Difrakcijas optiskie elementi parasti tiek konstruēti atbilstoši lāzera viļņa garumam, stara apertūrai, stara režīmam (M2) un tuvā lauka intensitātes sadalījumam, tāpēc pirms atlases šie parametri jāmēra precīzāk. Neatbilstība starp lietošanas parametriem un konstrukcijas parametriem radīs sliktu lietošanas efektu vai pat neizmantotu;

3) Difrakcijas optiskie elementi ir jutīgi pret krītošās gaismas leņķi, un tiem nepieciešama labāka optiskā ceļa regulēšanas precizitāte un stabilitāte;

4) Lielākā daļa difrakcijas optisko elementu precīzi regulē krītošā lāzera viļņu frontes fāzi, tāpēc citiem optiskā ceļa komponentiem, piemēram, apgrieztajam/transmisijas objektīvam, objektīvam utt., būtu jāizmanto augstas precizitātes un zemas viļņu atšķirības ierīces, pretējā gadījumā tas ietekmēs galīgo efektu;

5) Tāpat kā ar parastajiem pārraides optiskajiem elementiem, atbilstoši dažādu viļņu garumu un lāzera intensitātes prasībām, difrakcijas optiskos elementus var izgatavot no kvarca, stikla, dārgakmeņiem, plastmasas un sveķiem, ZnSe un citiem infrasarkanajiem materiāliem, kā arī pārklāt ar pretatspīdumu plēve.

3. Staru veidojošais elements

Staru formēšana ar DOE var sasniegt norādīto vietas formu (kvadrāts, daudzstūris, sloksne, gredzens un aplis utt.) un enerģijas sadalījumu (piemēram, plakana augšdaļa, Gausa, gredzena, M veida utt.) uz darba virsmas.

1) Cepures ģenerators

Plakana augšdaļa tiek izmantota dažādās ainās, piemēram, lāzera medicīnas skaistumkopšanas, lāzera apstrādes, virsmas apstrādes uc< 1.3) Transform into a circular, square, strip, and other uniform light intensity and clear edge distribution.

① Plakano staru ģeneratora funkcijas:

· Piemērots viena šķērsmoda Gausa staram, M2 < 1,3;

· Plakanais ģenerators vislabāk iedarbojas, ja to novieto uz Gausa stara vidukļa;

· Ģenerators ar plakanu virsmu nevar radīt plankumus, kuru mērogs ir mazāks par difrakcijas robežu, parasti 1,5 līdz 5 reizes pārsniedz difrakcijas robežu;

· Ja tiek izmantots ģenerators ar plakanu virsmu, optiskajam elementam ir nepieciešama zema viļņu atšķirība, un efektīvajai apertūrai jābūt vairāk nekā divas reizes lielākai par krītošā stara vidukļa diametru, vēlams 2,5 reizes;

· Mērķa staru kūļa formu un intensitātes sadalījumu var saglabāt tikai noteiktā attāluma diapazonā, parasti pusē no vietas izmēra;

· Jutīgs pret krītošas ​​gaismas diametru, krītošās gaismas centra pozīciju, krītošās gaismas leņķi utt.

② Plakano augšējo staru ģeneratora galvenie pielietojumi:

· Lāzera apstrāde un apstrāde: mikrocaurumi, urbšana, metināšana, griešana, marķēšana, korozija

· Medicīna un skaistums

· Lāzera displejs

· Marķēšana un apdruka.

2) Optiskais difuzors/homogenizators

Staru homogenizators var arī radīt dažādas formas un vienmērīgu enerģijas sadalījumu (vai īpašu sadalījumu) gaismas plankumiem. Atšķirībā no plakanvirsmas staru ģeneratora, kas Gausa staru kūli pārvērš plakanvirsmas sadalījumā, staru homogenizators homogenizē nevienmērīgos un neregulāri sadalītos plankumus. Plakana augšējā stara ģenerators viena režīma (M2< 1.3) Laser use, beam homogenizer for multi-mode laser homogenization effect is better.

Staru homogenizatori parasti izmanto "difūzijas leņķi", lai raksturotu kolimētā stara diverģences spēju pēc tam, kad tas iziet caur ierīci. Lai sasniegtu dažādus projekcijas apgabalus, var izvēlēties dažādu fokusa attālumu objektīvus.

①Izmantojiet staru homogenizatora īpašības:

· Nejutīgs pret vertikālo novietojumu un sānu novirzi;

· Biežuma leņķa novirze radīs nelielu nulles kārtas pieaugumu;

· Nejutīgs pret krītošās gaismas izmēru un polarizāciju; Nav īpašu prasību optisko komponentu kvalitātei;

· Vienmoda lāzera ar nelielu M2 homogenizācijas efekts nav labs, un ir traucējumu bārkstis, bet raksta mala ir skaidra; Daudzmodu lāzera homogenizācijas efekts ar lielu M2 ir ļoti labs, bet mala ir nedaudz izplūdusi.

Zīm. Staru homogenizatora homogenizējoša iedarbība uz viena režīma (pa kreisi) un vairāku režīmu (pa labi) lāzeru

Viena režīma lāzera homogenizācijas prasībām parasti ir ieteicams izmantot plakanvirsmas ģeneratoru, ja to nevar izmantot (piemēram, plankums M2 ir mazs, bet intensitātes sadalījums ir neregulārs).

② Siju homogenizatora galvenie pielietojumi:

· Lāzera gaismas intensitātes homogenizācija un formēšana

· Apstrāde un apstrāde: urbšana, kausēšana, marķēšana, marķēšana, metināšana

· Medicīniskais skaistums

· Eksimērlāzera staru veidošana

· Siltuma punktu slāpēšana

Kontaktinformācija:

Ja jums ir kādas idejas, droši sazinieties ar mums. Neatkarīgi no tā, kur atrodas mūsu klienti un kādas ir mūsu prasības, mēs ievērosim savu mērķi nodrošināt saviem klientiem augstu kvalitāti, zemas cenas un vislabāko servisu.