Да ли знате класификацију ДОЕ ласера? (Део 1)

Ласери са дифракционим оптичким елементом (ДОЕ). је нови оптички елемент који се интензивно развија последњих година. ДОЕ обично усваја процес микро-нано јеткања како би формирао дводимензионалну дистрибуцију дифракционих елемената, сваки елемент дифракције може имати специфичну морфологију, индекс преламања, итд., како би фино регулисао фазну дистрибуцију ласерског таласног фронта. Ласер је дифрактовао након проласка кроз сваку дифракциону јединицу и интерферисао на одређеној удаљености (обично бесконачно или фокална раван сочива), формирајући специфичну расподелу интензитета светлости.

Слика 1: А) шематско коришћење дифракционих оптичких елемената; Б) Нацрт; Ц) Шема микроструктуре површине

Након појаве дифракционих оптичких елемената у ласеру велике снаге, ласерској обради, ласерском медицинском третману, микроскопском имиџингу, ЛиДАР-у, структурираном светлосном осветљењу, ласерском дисплеју и другим пољима како би се показао огроман потенцијал примене, његове предности су углавном:

1) Висока ефикасност. Прецизно дизајнирана структура дифракционе јединице може да обезбеди да се скоро 100 процената ласерске енергије пројектује на тражени образац, а ефикасност је много већа него код маски и других средстава.

2) Једноставан за употребу. Дифракциони оптички елементи имају веома малу величину и тежину и могу се користити када се уметну у оптичку путању. У већини случајева може се користити са стандардним сочивима, огледалима, микроскопским објективима итд.

3) Флексибилност. Захваљујући брзом развоју микро и нано технологије обраде, ДОЕ се може прилагодити за различите ласере или различите циљне дистрибуције интензитета светлости/фазе. Истовремено, структура путање светлости апликације ДОЕ је веома једноставна, а различита сочива се могу користити за постизање светлосних тачака различитих геометријских величина.

Као нови тип оптичког уређаја, неопходно је разумети његове карактеристике при избору/коришћењу дифракционих оптичких елемената.

2. основни принципи избора дифракционих оптичких елемената

Према различитим употребама, ДОЕ се обично може поделити на обликовање зрака, раздвајање снопа, структурирано светло, више фокуса, другу специјалну генерацију зрака итд. Свака категорија има различите принципе, дизајн и карактеристике примене. Уопштено говорећи, следеће принципе треба напоменути пре него што се одлучите за коришћење ДОЕ компоненти:

1) Сноп који генерише дифракциони оптички елемент не може да наруши закон простирања светлости; Специфична дистрибуција интензитета светлости коју он конструише може постојати само унутар одређене дубине поља. Због тога, када се користи, захтевана топографија тачке, величина, радна удаљеност, дубина поља, итд., понекад не могу бити и једно и друго, и потребно је направити компромисе;

2) Дифракциони оптички елементи су обично пројектовани према таласној дужини ласера, отвору снопа, режиму снопа (М2) и дистрибуцији интензитета блиског поља, тако да ове параметре треба прецизније измерити пре избора. Неусклађеност између употребних параметара и параметара дизајна ће довести до лошег ефекта употребе или чак до неискоришћености;

3) Дифракциони оптички елементи су осетљиви на угао упадне светлости и захтевају бољу тачност и стабилност подешавања оптичке путање;

4) Већина дифракционих оптичких елемената прецизно регулише фазу таласног фронта упадног ласера, тако да друге компоненте на оптичкој путањи, као што су инверзно/трансмисионо сочиво, сочиво, итд., треба да користе уређаје високе прецизности и нискоталасне разлике, у супротном, то ће утицати на коначни ефекат;

5) Као и код конвенционалних трансмисионих оптичких елемената, према захтевима различитих таласних дужина и интензитета ласера, дифракциони оптички елементи могу бити направљени од кварца, стакла, драгуља, пластике и смоле, ЗнСе и других инфрацрвених материјала, а могу се и обложити са филм против рефлексије.

3. Елемент за обликовање греде

Обликовањем зрака помоћу ДОЕ може се постићи одређени облик тачке (квадрат, полигон, трака, прстен, круг, итд.) и расподела енергије (као што је равна врх, Гаусов, прстен, М-тип, итд.) на радној површини.

1) Генератор цилиндра

Дистрибуција равног врха се користи у различитим сценама као што су ласерска медицинска лепота, ласерска обрада, површински третман итд. Генератори снопа са равним врхом могу да трансформишу ласере са једним попречним модом (Гаусова дистрибуција, М2< 1.3) Transform into a circular, square, strip, and other uniform light intensity and clear edge distribution.

① Карактеристике генератора равне греде:

· Погодно за једноструки попречни мод Гаусов сноп, М2 < 1,3;

· Генератор са равним врхом има најбољи ефекат када се постави на струк Гаусове греде;

· Генератор са равним врхом не може да произведе тачке са скалом мањом од границе дифракције, обично 1,5 до 5 пута границе дифракције;

· Када је генератор равног врха у употреби, оптички елемент захтева малу разлику таласа, а ефективни отвор треба да буде више од двоструког пречника струка упадног снопа, пожељно 2,5 пута;

· Облик циљаног снопа и дистрибуција интензитета могу се одржавати само унутар одређеног опсега удаљености, обично половине величине тачке;

· Осетљив на пречник упадне светлости, средишњи положај упадне светлости, угао упада итд.

② Главне примене генератора снопа са равним врхом:

· Ласерска обрада и третман: микрорупа, бушење, заваривање, сечење, обележавање, корозија

· Медицина и лепота

· Ласерски дисплеј

· Обележавање и штампање.

2) Оптички дифузор/Хомогенизатор

Хомогенизатор снопа такође може да произведе различите облике и уједначену дистрибуцију енергије (или специфичне расподеле) светлосних тачака. За разлику од генератора снопа са равним врхом, који претвара Гаусов сноп у дистрибуцију равног врха, хомогенизатор снопа хомогенизује неуједначене и неправилно распоређене тачке. Генератор равног горњег снопа за једноструки режим (М2< 1.3) Laser use, beam homogenizer for multi-mode laser homogenization effect is better.

Хомогенизатори зрака обично користе "угао дифузије" да окарактеришу способност дивергенције колимираног зрака након проласка кроз уређај. Могу се одабрати сочива различитих жижних даљина како би се постигле различите области пројекције.

①Користите карактеристике хомогенизатора зрака:

· Неосетљив на вертикално постављање и бочно одступање;

· Девијација упадног угла ће довести до благог повећања нултог реда;

· Неосетљив на величину и поларизацију упадне светлости; Нема посебних захтева за квалитет оптичких компоненти;

· Ефекат хомогенизације мономодног ласера ​​са малим М2 није добар, и постоје ивице интерференције, али је ивица узорка јасна; Ефекат хомогенизације мултимодног ласера ​​са великим М2 је веома добар, али је ивица благо замућена.

ШИПАК. Хомогенизујући ефекат хомогенизатора зрака на једномодном (лево) и вишемодном (десно) ласеру

За потребе хомогенизације једног мода ласера, генерално се препоручује коришћење генератора са равним врхом, у случају да се генератор са равним врхом не може користити (као што је тачка М2 мала, али је дистрибуција интензитета неправилна).

②Главне примене хомогенизатора снопа:

· Хомогенизација и обликовање интензитета ласерске светлости

· Обрада и обрада: бушење, топљење, обележавање, обележавање, заваривање

· Медицинска лепота

· Обликовање зрака ексцимер ласера

· Сузбијање топлотних тачака

Контакт информације:

Ако имате било какву идеју, слободно разговарајте са нама. Без обзира где се налазе наши купци и који су наши захтеви, ми ћемо следити наш циљ да нашим купцима пружимо висок квалитет, ниске цене и најбољу услугу.