Znate li klasifikaciju DOE lasera? (1. dio)

Laseri s difrakcijskim optičkim elementima (DOE). je novi optički element koji se posljednjih godina snažno razvija. DOE obično usvaja postupak mikro-nano jetkanja za formiranje dvodimenzionalne distribucije difrakcijskih elemenata, svaki difrakcijski element može imati specifičnu morfologiju, indeks loma itd., kako bi se fino regulirala fazna distribucija laserske valne fronte. Laser je difraktirao nakon prolaska kroz svaku difrakcijsku jedinicu i interferirao na određenoj udaljenosti (obično beskonačnost ili žarišna ravnina leće), tvoreći specifičnu raspodjelu intenziteta svjetlosti.

Slika 1: A) shematski prikaz upotrebe difrakcijskih optičkih elemenata; B) Nacrt; C) Shema mikrostrukture površine

Nakon pojave difrakcijskih optičkih elemenata u laseru velike snage, laserskoj obradi, laserskom medicinskom liječenju, mikroskopskom snimanju, LiDAR-u, osvjetljenju strukturiranog svjetla, laserskom zaslonu i drugim poljima koji pokazuju ogroman potencijal primjene, njegove prednosti su uglavnom:

1) Visoka učinkovitost. Precizno dizajnirana struktura difrakcijske jedinice može osigurati da se gotovo 100 posto laserske energije projicira na traženi uzorak, a učinkovitost je mnogo veća od one kod maski i drugih sredstava.

2) Jednostavan za korištenje. Difraktivni optički elementi imaju vrlo male dimenzije i težinu i mogu se koristiti kada se umetnu u optički put. U većini slučajeva može se koristiti sa standardnim lećama, zrcalima, mikroskopskim objektivima itd.

3) Fleksibilnost. Zahvaljujući brzom razvoju tehnologije mikro i nano obrade, DOE se može prilagoditi za različite lasere ili različite distribucije intenziteta/faze ciljnog svjetla. U isto vrijeme, struktura putanje svjetlosti DOE aplikacije je vrlo jednostavna, a različite leće mogu se koristiti za postizanje svjetlosnih točaka različitih geometrijskih veličina.

Kao nova vrsta optičkog uređaja, potrebno je razumjeti njegove karakteristike pri odabiru/korištenju difraktivnih optičkih elemenata.

2. osnovni principi izbora difrakcijskih optičkih elemenata

Prema različitim upotrebama, DOE se obično može podijeliti na oblikovanje snopa, cijepanje snopa, strukturirano svjetlo, multi-fokus, drugu posebnu generaciju snopa i tako dalje. Svaka kategorija ima različite principe, dizajn i karakteristike primjene. Općenito, sljedeća načela potrebno je uzeti u obzir prije nego što se odlučite koristiti DOE komponente:

1) Zraka koju stvara difrakcijski optički element ne može narušiti zakon prostiranja svjetlosti; Konstruirana specifična raspodjela intenziteta svjetlosti može postojati samo unutar određene dubinske oštrine. Stoga, kada se koristi, potrebna topografija mjesta, veličina, radna udaljenost, dubina polja, itd., ponekad ne mogu biti oboje i potrebno je napraviti kompromise;

2) Difrakcijski optički elementi obično su dizajnirani prema valnoj duljini lasera, otvoru snopa, načinu snopa (M2) i distribuciji intenziteta bliskog polja, tako da bi ove parametre trebalo točnije izmjeriti prije odabira. Neusklađenost između parametara uporabe i parametara dizajna dovest će do lošeg učinka upotrebe ili čak do neiskorištenosti;

3) Difrakcijski optički elementi osjetljivi su na kut upadne svjetlosti i zahtijevaju bolju točnost i stabilnost prilagodbe optičkog puta;

4) Većina difrakcijskih optičkih elemenata precizno regulira fazu valne fronte upadnog lasera, tako da druge komponente u optičkom putu, kao što su inverzna/transmisiona leća, leća itd., trebaju koristiti uređaje visoke preciznosti i niske valne razlike, inače, to će utjecati na konačni učinak;

5) Kao i kod konvencionalnih prijenosnih optičkih elemenata, u skladu sa zahtjevima različitih valnih duljina i intenziteta lasera, difrakcijski optički elementi mogu biti izrađeni od kvarca, stakla, dragog kamenja, plastike i smole, ZnSe i drugih infracrvenih materijala, a također mogu biti obloženi antirefleksni film.

3. Element za oblikovanje grede

Oblikovanje snopa s DOE može postići određeni oblik točke (kvadrat, poligon, traka, prsten i krug, itd.) i distribuciju energije (kao što je ravni vrh, Gaussov, prsten, M-tip itd.) na radnoj površini.

1) Generator cilindra

Distribucija s ravnim vrhom koristi se u raznim scenama kao što su laserska medicinska ljepota, laserska obrada, površinska obrada itd. Generatori snopa s ravnim vrhom mogu transformirati lasere s jednim transverzalnim modom (Gaussova distribucija, M2< 1.3) Transform into a circular, square, strip, and other uniform light intensity and clear edge distribution.

① Značajke generatora snopa s ravnim vrhom:

· Prikladno za jednostruki transverzalni mod Gaussove zrake, M2 < 1,3;

· Generator s ravnim vrhom ima najbolji učinak kada se postavi na struk Gaussove zrake;

· Generator s ravnim vrhom ne može proizvesti mrlje čija je skala manja od granice difrakcije, obično 1,5 do 5 puta veće od granice difrakcije;

· Kada se koristi generator s ravnim vrhom, optički element zahtijeva nisku valnu razliku, a efektivni otvor blende trebao bi biti više od dvostrukog promjera struka upadne zrake, po mogućnosti 2,5 puta;

· Ciljani oblik zrake i distribucija intenziteta mogu se održati samo unutar određenog raspona udaljenosti, obično polovice veličine točke;

· Osjetljivo na promjer upadne svjetlosti, središnji položaj upadne svjetlosti, upadni kut itd.

② Glavne primjene generatora snopa s ravnim vrhom:

· Laserska obrada i obrada: mikrorupe, bušenje, zavarivanje, rezanje, označavanje, korozija

· Medicina i ljepota

· Laserski zaslon

· Označavanje i tiskanje.

2) Optički difuzor/homogenizator

Homogenizator snopa također može proizvesti različite oblike i jednoliku raspodjelu energije (ili specifičnu raspodjelu) svjetlosnih točaka. Za razliku od generatora snopa ravnog vrha, koji pretvara Gaussov snop u distribuciju ravnog vrha, homogenizator snopa homogenizira nejednolike i nepravilno raspoređene točke. Generator snopa s ravnim vrhom za pojedinačni mod (M2< 1.3) Laser use, beam homogenizer for multi-mode laser homogenization effect is better.

Homogenizatori snopa obično koriste "difuzijski kut" za karakterizaciju sposobnosti divergencije kolimiranog snopa nakon prolaska kroz uređaj. Za postizanje različitih područja projekcije mogu se odabrati leće različitih žarišnih duljina.

①Uporabne karakteristike homogenizatora snopa:

· Neosjetljiv na okomito postavljanje i bočna odstupanja;

· Odstupanje upadnog kuta će dovesti do blagog povećanja u nultom redu;

· Neosjetljivo na veličinu i polarizaciju upadne svjetlosti; Nema posebnih zahtjeva za kvalitetu optičkih komponenti;

· Učinak homogenizacije jednomodnog lasera s malim M2 nije dobar i postoje interferencijske pruge, ali je rub uzorka jasan; Učinak homogenizacije višemodnog lasera s velikim M2 je vrlo dobar, ali je rub blago zamućen.

SLIKA Homogenizirajući učinak homogenizatora snopa na jednomodni (lijevo) i višemodni (desno) laser

Za zahtjeve jednomodne laserske homogenizacije, općenito se preporučuje korištenje generatora s ravnim vrhom, u slučaju da se generator s ravnim vrhom ne može koristiti (kao što je točka M2 mala, ali je distribucija intenziteta nepravilna).

②Glavne primjene homogenizatora snopa:

· Homogenizacija i oblikovanje intenziteta laserskog svjetla

· Obrada i obrada: bušenje, taljenje, označavanje, označavanje, zavarivanje

· Medicinska ljepota

· Oblikovanje snopa excimer lasera

· Suzbijanje toplinskih točaka

Kontakt informacije:

Ako imate bilo kakvih ideja, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje su naši kupci i kakvi su naši zahtjevi, slijedit ćemo naš cilj da svojim kupcima pružimo visoku kvalitetu, niske cijene i najbolju uslugu.