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衍射光學元件配件 DOE配件

作者: 時間:2013-06-14


衍射光學元件能夠實現對激光的能量和相位進行各種調制,例如激光分束、采樣、整形、焦點拉長、擴散/勻化、消色差等控制。衍射光學元件使用透鏡表面的微納結構,改變激光的相位。通過恰當的設計,可以使入射激光按照任何期望的強度進行排布,從而對激光進行精準操縱。可以用于激光加工、激光打标、激光焊接、激光切割、激光打孔、激光熱處理等領域。

衍射光學元件也有一些固有的缺點,例如無法徹底消除高級次衍射,每個DOE的輸出圖案都是固定的,難以調節。如果要使DOE在實際應用中發揮更大的作用,或者想實現單個衍射光學元件難以實現的光學控制功能,就需要用到一些配件。例如高階激光阻擋模組、激光縮放器、激光電介質掩膜、激光聚焦模組和激光擴束器,這些配件統稱為激光衍射光學元件的配件。下面我們逐項進行介紹。

 

高衍射級次阻擋模組,高階激光阻擋模組

高衍射級次阻擋模組英文名稱為Module for blocking unwanted spots \ energy,作用是阻擋不需要的高級次激光衍射光斑,而隻留下需要的激光光斑,一般為0級或1級。

該模塊包含6個鏡頭和一個面具/光圈在中間。每個衍射光學元件的設計需要一個特定的面具/光圈根據客戶的規格。

高階激光阻擋模組的參數和功能:

最大入射激光光束直徑 = 12 [mm]

DOE元件最大衍射角度 = 5 [deg]

輸入激光光束小于12[mm] DOE的衍射角度可大于5 [deg]

模組長度 = 90 [mm] (不含DOE 和聚焦透鏡)

模組外徑 = 30.5 [mm] (lens diameter = 25.4 [mm])

透鏡材料 = N-SF11

 

DOE光束縮放器,衍射元件縮放器(DOE Tuner

DOE光束縮放器(DOE Tuner)是對各種DOE輸出參數的微調能力需求時使用衍射光學元件(DOE),克服了DOE輸出光斑和角度固定的缺點,調節參數包括形狀/光斑大小,分離/發散角等整體梁調諧器/或設計變量,優化與前端的光束整形器使用,均質器、MultiSpot和其他産品。另一個應用是入射電子束的微調大小。在入射光束大小的精度對平頂衍射光學元件(DOE)的應用很重要的。


DOE光束縮放器的特點:

非常低的波前誤差

光束擴展器x0.8-x1.2

沒有需要改變模塊的方向

滑動鏡頭

固定的機械尺寸

熔融石英透鏡材料

輸入和輸出通光孔徑= 23(毫米)

模塊的長度= 120(毫米)

最大輸入光束大小= 7(毫米)

最小輸出光束大小= 8.4(毫米)

最大入射角= 0.5 o

波長範圍= 266 - 1064(nm)

其他波長要求

DOE光束縮放器的用法:

1. 将DOE-Tuner放在衍射光學元件(DOE)

目的——微調輸入激光光束的大小

優勢:

對于平頂光束整形器——達到所需的尺寸

對于激光光束分束器、激光多焦點透鏡和渦相位闆——控制光斑大小

2. 将DOE-Tuner放在衍射光學元件(DOE)

目的——控制激光輸出光束的發散,通過改變衍射光學元件(DOE)的參數在80 – 120%的範圍

優勢:

對于多點光束分束器/多激光光斑——可控制分離角

對于多焦點衍射元件——可控制焦點之間的分離

對于平頂激光光斑,擴散器&其他——可控制圖像的大小

 

DOE專用掩膜——精密控制大功率激光的孔徑(Dielectric (Projection / Imaging) Mask

DOE專用掩膜(激光電介質掩膜)是在玻璃基闆上鍍有一層很薄的圖案反射塗層。有塗層的部分反射入射激光光束而通孔則傳輸激光光束的一部分。在近場輸出将會非常接近通孔形狀的圖案。在遠場衍射模式可能會出現。

特性

很小的傳輸孔徑/通孔(~ 10um)

高損傷阈值

低吸收

高反射率在反射部分(> 99%)

高透射率(> 95%)在透明的部分(s)

激光傳輸低(< 0.5%),掩膜部分(@532nm)

很薄的掩膜層(~ 1um)

針對單波長設計

典型的參數

外直徑(5 - 76 mm)

孔徑形狀(圓的、方的、其他)

孔徑尺寸(10um – 60mm)

波長(193 nm - 11000 nm)

應用領域:

縮減傳輸區域,設置一個很小的傳輸區域

控制激光衍射圖案的大小,不能管理強度剖面内的位置

DOE專用掩膜的型号

型号

直徑(mm)

孔徑尺寸(um)

形狀

材料

DM-009

25.4

6200

圓形

熔融石英

DM-004

25.4

1750

正方形

熔融石英

DM-005

25.4

3500

正方形

熔融石英

DM-006

25.4

7000

正方形

熔融石英

DM-007

25.4

10838

圓形

熔融石英

DM-010

25.4

5680

圓形

熔融石英

DM-008

20

8428

圓形

熔融石英

DM-003

11

165

正方形

熔融石英

DM-011

11

4817

圓形

熔融石英

DM-012

11

3612

圓形

熔融石英

DM-013

11

2408

圓形

熔融石英

DM-014

11

4214.9

圓形

熔融石英

DM-015

11

3000

圓形

熔融石英

DM-016

11

5400

圓形

熔融石英

DM-002

11

65

正方形

熔融石英

 

光束整形專用聚焦鏡,DOE專用聚焦鏡(Focusing Module)。

為了在現實中獲得理想的光束整形效果,Holoor開發了光束整形專用聚焦鏡(Focusing Module),能夠實現在焦平面上産生高精度、無相差的激光圖像。

普通聚焦鏡或物鏡通常是聚焦高斯光束,沒有針對DOE進行優化,因此經常引起平頂光束的畸變/相差現象,這些畸變通常會發生在小焦距,短的波長和大型輸入光束。為了解決這個問題,Holoor專門設計了光束整形專用聚焦鏡,模組包含5個透鏡,可以在後端獲得經衍射光學元件DOE後的激光衍射圖形。例如對355nm的激光波長可整體設計聚焦模組,焦距50mm,光斑形狀為正方形。激光聚焦模組的波長和焦距均可定制。

holoor聚焦模塊呈現以下特點:

無相差

焦距:50mm

波長(優化):355nm

模塊尺寸= 直徑38.5mm

材料: 熔融石英

最大輸入光束大小= 12(毫米)

最大平頂光斑的全角度:18()

可選——Objective correction collar

 

DOE專用擴束器

DOE專用擴束器(DOE Expander)也是為了在不改變光路的情況下調節某些衍射光學元件(DOE)的輸出參數。DOE擴束器可以擴大或縮小衍射激光光斑的圖形,設定DOE輸出的放大倍數。

DOE專用擴束器不同于标準的光束擴展器,其考慮了光束整形元件的特點,是光束整形、激光分束還是激光焦點控制,從而實現一流的調制效果和最小的畸變。

DOE專用擴束器适用于以下情況下:

1. 和DOE衍射光學元件配合使用,實現單個DOE元件難以實現的光束調制功能

2. 和現有的标準,半标準或庫存的DOE元件配合使用,改變DOE元件的角度或激光光斑大小,從而避免DOE光學元件的重複設計和縮短交貨時間

另外,也可根據客戶的系統和要求來定制。

DOE擴束器的規格參數

材料:      熔融石英

透射率:   97%

固定放大倍數:      x5 and x10

可與DOE擴束器配合使用的DOE:   分束器,勻光器,評定光束整形器,激光渦透鏡,螺旋相位闆、軸棱鏡、圓環發生器、多圓環發生器

DOE擴束器可優化:     方形的二維激光平頂光斑 ,例如9x9激光點陣

波長範圍:      266nm to 1550nm

DOE擴束器的型号

型号

放大倍數

最大入射/出射孔徑

最大輸入光束直徑

最大輸入角度

模組長度

模組外徑

DOE_Expander_x5

x5

23

14

3

110

35

DOE_Expander_x10

x10

23

14

3

130

35

 

産品導航 : 光束整形器分束器多焦點DOE螺旋相位片多合一螺旋相位片随機點陣DOE20um線激光模組 微透鏡陣列工程散射片皮秒半導體激光器光斑分析儀位敏探測器自準直儀光束質量分析儀激光波長計太赫茲源太赫茲相機離軸抛物面鏡太赫茲波片太赫茲偏振片太赫茲衰減片太赫茲透鏡Chroma濾光片消色差波片激光防護眼鏡Zaber電控平移台UPD超快光電探測器太陽能模拟器

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