Ar žinote DOE lazerių klasifikaciją? (1 dalis)

Difrakcinių optinių elementų (DOE) lazeriai yra naujas optinis elementas, kuris pastaraisiais metais sparčiai tobulėja. DOE paprastai taiko mikro-nano ėsdinimo procesą, kad sudarytų dvimatį difrakcijos elementų pasiskirstymą, kiekvienas difrakcijos elementas gali turėti specifinę morfologiją, lūžio rodiklį ir pan., kad tiksliai reguliuotų lazerio bangos fronto fazių pasiskirstymą. Lazeris prasiskverbė, praėjęs pro kiekvieną difrakcijos bloką, ir trukdė tam tikru atstumu (dažniausiai begalybės arba objektyvo židinio plokštumos), sudarydamas specifinį šviesos intensyvumo pasiskirstymą.

1 paveikslas: A) schematinis difrakcinių optinių elementų panaudojimas; B) Metmenys; C) Paviršiaus mikrostruktūros schema

Po difrakcijos optinių elementų atsiradimo didelės galios lazeryje, lazeriniame apdorojime, gydymo lazeriu, mikroskopiniame vaizdavime, LiDAR, struktūriniame šviesos apšvietime, lazeriniame ekrane ir kitose srityse, siekiant parodyti didžiulį pritaikymo potencialą, jo pranašumai yra šie:

1) Didelis efektyvumas. Tiksliai suprojektuota difrakcijos bloko struktūra gali užtikrinti, kad beveik 100 procentų lazerio energijos būtų projektuojama ant reikiamo modelio, o efektyvumas yra daug didesnis nei kaukių ir kitų priemonių.

2) Lengva naudoti. Difrakciniai optiniai elementai yra labai mažo dydžio ir svorio, todėl juos galima naudoti įkišus į optinį kelią. Daugeliu atvejų jis gali būti naudojamas su standartiniais lęšiais, lauko veidrodžiais, mikroskopiniais objektyvais ir kt.

3) Lankstumas. Dėl spartaus mikro ir nano apdorojimo technologijų vystymosi, DOE galima pritaikyti skirtingiems lazeriams arba skirtingiems tiksliniams šviesos intensyvumo / fazių pasiskirstymui. Tuo pačiu metu DOE programos šviesos kelio struktūra yra labai paprasta, o skirtingų geometrinių dydžių šviesos dėmėms pasiekti galima naudoti skirtingus lęšius.

Kaip naujo tipo optinio įrenginio, būtina suprasti jo charakteristikas renkantis/naudojant difrakcinius optinius elementus.

2. pagrindiniai difrakcinio optinio elemento parinkimo principai

Atsižvelgiant į skirtingus naudojimo būdus, DOE paprastai gali būti suskirstytas į pluošto formavimą, pluošto padalijimą, struktūrizuotą šviesą, daugiafunkcį, kitą specialų pluošto generavimą ir pan. Kiekviena kategorija turi skirtingus principus, dizainą ir taikymo ypatybes. Apskritai, prieš pasirenkant naudoti DOE komponentus, reikia atkreipti dėmesį į šiuos principus:

1) difrakcinio optinio elemento sukurtas spindulys negali pažeisti šviesos sklidimo dėsnio; Jo sukurtas specifinis šviesos intensyvumo pasiskirstymas gali egzistuoti tik tam tikrame lauko gylyje. Todėl naudojant reikiamą taško topografiją, dydį, darbinį atstumą, lauko gylį ir pan., kartais negali būti abu, todėl reikia daryti kompromisus;

2) Difrakciniai optiniai elementai dažniausiai projektuojami pagal lazerio bangos ilgį, pluošto diafragmą, spindulio režimą (M2) ir artimojo lauko intensyvumo pasiskirstymą, todėl prieš pasirenkant šiuos parametrus reikėtų išmatuoti tiksliau. Naudojimo parametrų ir projektavimo parametrų neatitikimas lems prastą naudojimo efektą arba net nenaudojamą;

3) Difrakciniai optiniai elementai yra jautrūs krintančios šviesos kampui ir reikalauja geresnio optinio kelio reguliavimo tikslumo ir stabilumo;

4) Dauguma difrakcinių optinių elementų tiksliai reguliuoja krintančio lazerio bangos fronto fazę, todėl kiti optinio kelio komponentai, tokie kaip atvirkštinis / perdavimo lęšis, objektyvas ir kt., turėtų naudoti didelio tikslumo ir mažo bangų skirtumo įtaisus, kitaip tai turės įtakos galutiniam efektui;

5) Kaip ir įprasti perdavimo optiniai elementai, atsižvelgiant į skirtingų bangų ilgių ir lazerio intensyvumo reikalavimus, difrakcijos optiniai elementai gali būti pagaminti iš kvarco, stiklo, brangakmenių, plastikų ir dervų, ZnSe ir kitų infraraudonųjų spindulių medžiagų, taip pat gali būti padengti antirefleksinė plėvelė.

3. Siją formuojantis elementas

Spindulio formavimas naudojant DOE gali pasiekti nurodytą taško formą (kvadratą, daugiakampį, juostelę, žiedą ir apskritimą ir kt.) ir energijos pasiskirstymą (pvz., plokščią viršų, Gauso, žiedo, M tipo ir kt.) ant darbinio paviršiaus.

1) Skrybėlių generatorius

Plokščiasis skirstymas naudojamas įvairiose scenose, tokiose kaip lazerinis medicinos grožis, apdorojimas lazeriu, paviršiaus apdorojimas ir kt. Plokščiasis pluošto generatoriai gali transformuoti vieno skersinio režimo lazerius (Gauso skirstinys, M2< 1.3) Transform into a circular, square, strip, and other uniform light intensity and clear edge distribution.

① Plokščios sijos generatoriaus savybės:

· Tinka vieno skersinio režimo Gauso pluoštui, M2 < 1,3;

· Generatorius su plokščiu viršumi geriausiai veikia, kai dedamas ant Gauso spindulio juosmens;

· Plokščiasis generatorius negali sukurti dėmių, kurių skalė mažesnė už difrakcijos ribą, paprastai 1,5–5 kartus didesnė už difrakcijos ribą;

· Kai naudojamas generatorius su plokščiu viršumi, optiniam elementui reikalingas mažas bangų skirtumas, o efektyvioji diafragma turi būti daugiau nei du kartus didesnė už krintančio pluošto juosmens skersmenį, geriausia 2,5 karto;

· Tikslinio pluošto formą ir intensyvumo pasiskirstymą galima išlaikyti tik tam tikru atstumu, paprastai per pusę taško dydžio;

· Jautrus krintančios šviesos skersmeniui, krintančios šviesos centro padėčiai, kritimo kampui ir kt.

② Pagrindiniai plokščiojo viršaus spindulių generatoriaus pritaikymai:

· Apdirbimas ir apdorojimas lazeriu: mikroskylės, gręžimas, suvirinimas, pjovimas, žymėjimas, korozija

· Medicina ir grožis

· Lazerinis ekranas

· Žymėjimas ir spausdinimas.

2) Optinis difuzorius/homogenizatorius

Spindulio homogenizatorius taip pat gali sukurti įvairių formų ir vienodą šviesos dėmių energijos pasiskirstymą (arba specifinį pasiskirstymą). Skirtingai nuo plokščio viršaus spindulio generatoriaus, kuris Gauso spindulį paverčia plokščiu viršumi, pluošto homogenizatorius homogenizuoja netolygias ir netaisyklingai paskirstytas dėmes. Vieno režimo plokščių viršutinių spindulių generatorius (M2< 1.3) Laser use, beam homogenizer for multi-mode laser homogenization effect is better.

Spindulio homogenizatoriai paprastai naudoja "difuzijos kampą", kad apibūdintų kolimuoto pluošto divergencijos gebėjimą po to, kai jis praeina per įrenginį. Galima pasirinkti skirtingo židinio nuotolio objektyvus, kad būtų galima pasiekti skirtingas projekcijos sritis.

①Naudokite pluošto homogenizatoriaus charakteristikas:

· Nejautrus vertikaliam išdėstymui ir šoniniam nuokrypiui;

· Kritimo kampo nuokrypis šiek tiek padidės nulinės eilės tvarka;

· Nejautrus krintančios šviesos dydžiui ir poliarizacijai; Jokių specialių reikalavimų optinių komponentų kokybei;

· Vienmodžio lazerio su mažu M2 homogenizacijos efektas nėra geras, yra trukdžių pakraščių, bet rašto kraštas yra aiškus; Daugiamodio lazerio su dideliu M2 homogenizacijos efektas yra labai geras, bet kraštas šiek tiek neryškus.

Fig. Homogenizuojantis pluošto homogenizatoriaus poveikis vieno režimo (kairėje) ir kelių režimų (dešinėje) lazeriui

Vienmodžio lazerinio homogenizavimo reikalavimams paprastai rekomenduojama naudoti plokščio viršaus generatorių, jei negalima naudoti plokščio viršaus generatoriaus (pvz., taškas M2 yra mažas, bet intensyvumo pasiskirstymas netaisyklingas).

② Pagrindinės sijos homogenizatoriaus taikymo sritys:

· Lazerio šviesos intensyvumo homogenizavimas ir formavimas

· Apdorojimas ir apdorojimas: gręžimas, lydymas, žymėjimas, žymėjimas, suvirinimas

· Medicininis grožis

· Eksimerinio lazerio spindulio formavimas

· Šilumos taškų slopinimas

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.