האם אתה יודע את הסיווג של לייזרים DOE? (חלק 1)

לייזרים של אלמנטים אופטי מתפרק (DOE). הוא אלמנט אופטי חדש שמתפתח במרץ בשנים האחרונות. DOE בדרך כלל מאמצת תהליך תחריט מיקרו-ננו ליצירת התפלגות דו מימדית של אלמנטים עקיפה, לכל אלמנט עקיפה יכול להיות מורפולוגיה ספציפית, מקדם שבירה וכו', כדי לווסת עדין את התפלגות הפאזות של חזית גל הלייזר. הלייזר התעקם לאחר שעבר דרך כל יחידת עקיפה והפריע למרחק מסוים (בדרך כלל אינסוף או מישור המוקד של העדשה), ויצר התפלגות ספציפית של עוצמת האור.

איור 1: א) שימוש סכמטי של אלמנטים אופטיים עקיפים; ב) מתווה; ג) סכמטית מיקרו-מבנה פני השטח

לאחר הופעת אלמנטים אופטיים דיפרקציה בלייזר בעל הספק גבוה, עיבוד לייזר, טיפול רפואי בלייזר, הדמיה מיקרוסקופית, LiDAR, תאורת אור מובנה, תצוגת לייזר ותחומים נוספים כדי להראות פוטנציאל יישום עצום, היתרונות שלו הם בעיקר:

1) יעילות גבוהה. מבנה יחידת הדיפרקציה המתוכנן במדויק יכול להבטיח שכמעט 100 אחוז מאנרגיית הלייזר מוקרנת על התבנית הנדרשת, והיעילות גבוהה בהרבה מזו של מסכות ואמצעים אחרים.

2) קל לשימוש. לאלמנטים אופטיים עקיפים יש גודל ומשקל קטנים מאוד וניתן להשתמש בהם כאשר הם מוכנסים לנתיב האופטי. ברוב המקרים ניתן להשתמש בו עם עדשות סטנדרטיות, מראות שדה, מטרות מיקרוסקופיות וכו'.

3) גמישות. הודות להתפתחות המהירה של טכנולוגיית עיבוד מיקרו וננו, DOE יכול להיות מותאם אישית עבור לייזרים שונים או התפלגות עוצמת אור/פאזה שונה. יחד עם זאת, מבנה נתיב האור של אפליקציית DOE הוא פשוט מאוד, וניתן להשתמש בעדשות שונות כדי להשיג כתמי אור בגדלים גיאומטריים שונים.

כסוג חדש של מכשיר אופטי, יש צורך להבין את המאפיינים שלו בעת בחירה/שימוש באלמנטים אופטיים עקיפים.

2. העקרונות הבסיסיים של בחירת אלמנט אופטי עקיפה

על פי שימושים שונים, ניתן לחלק את DOE בדרך כלל לעיצוב אלומה, פיצול אלומה, אור מובנה, רב פוקוס, יצירת אלומה מיוחדת אחרת וכן הלאה. לכל קטגוריה עקרונות, עיצוב ומאפייני יישום שונים. באופן כללי, יש לשים לב לעקרונות הבאים לפני שבוחרים להשתמש ברכיבי DOE:

1) האלומה שנוצרת על ידי האלמנט האופטי העייף אינה יכולה להפר את חוק התפשטות האור; חלוקת עוצמת האור הספציפית שנבנית על ידה יכולה להתקיים רק בתוך עומק שדה מסוים. לכן, בעת שימוש, הטופוגרפיה הנקודתית הנדרשת, הגודל, מרחק העבודה, עומק השדה וכו', לפעמים לא יכולה להיות שניהם, ויש צורך לבצע פשרות;

2) אלמנטים אופטיים עקיפים מתוכננים בדרך כלל לפי אורך גל הלייזר, צמצם האלומה, מצב האלומה (M2) והתפלגות עוצמת השדה הקרוב, ולכן יש למדוד את הפרמטרים הללו בצורה מדויקת יותר לפני הבחירה. חוסר ההתאמה בין פרמטרי השימוש לפרמטרי העיצוב יוביל לאפקט שימוש לקוי או אפילו ללא שימוש;

3) אלמנטים אופטיים עקיפים רגישים לזווית האור הנכנסת ודורשים דיוק ויציבות טובה יותר של התאמת נתיב אופטי;

4) רוב האלמנטים האופטיים הדיפרקטיביים מווסתים במדויק את שלב חזית הגל של הלייזר המתרחש, כך שרכיבים אחרים בנתיב האופטי כגון עדשת השידור ההפוכה, העדשה וכו', צריכים להשתמש בהתקנים בעלי דיוק גבוה והפרשי גל נמוך, אחרת, זה ישפיע על האפקט הסופי;

5) בדומה לאלמנטים אופטיים שידור קונבנציונליים, בהתאם לדרישות של אורכי גל ועוצמת לייזר שונים, אלמנטים אופטיים עקיפה יכולים להיות עשויים מקוורץ, זכוכית, אבני חן, פלסטיק ושרף, ZnSe וחומרי אינפרא אדום אחרים, ויכולים להיות מצופים בציפוי סרט נגד השתקפות.

3. אלמנט עיצוב קרן

עיצוב קרן עם DOE יכול להשיג את צורת הנקודה שצוינה (ריבוע, מצולע, רצועה, טבעת ועיגול וכו') וחלוקת אנרגיה (כגון חלק עליון שטוח, גאוס, טבעת, סוג M וכו') על משטח העבודה.

1) מחולל כובעים

הפצה שטוחה משמשת בסצנות שונות כגון יופי רפואי בלייזר, עיבוד לייזר, טיפול משטח וכו'. מחוללי אלומה שטוחים יכולים להפוך לייזרים במצב רוחבי יחיד (הפצה גאוסית, M2< 1.3) Transform into a circular, square, strip, and other uniform light intensity and clear edge distribution.

① תכונות מחולל קורות שטוחות:

· מתאים למצב רוחבי יחיד קרן גאוס, M2 < 1.3;

· למחולל העליון השטוח יש את האפקט הטוב ביותר כאשר הוא ממוקם על המותניים של הקורה גאוסית;

· המחולל העליון השטוח אינו יכול לייצר כתמים בקנה מידה קטן מגבול העקיפה, בדרך כלל פי 1.5 עד 5 מגבול העקיפה;

· כאשר הגנרטור העליון השטוח נמצא בשימוש, האלמנט האופטי דורש הפרש גלים נמוך, והפתח האפקטיבי צריך להיות יותר מפי שניים מקוטר המותניים של הקרן הפוגעת, רצוי פי 2.5;

· ניתן לשמור על צורת קרן המטרה וחלוקת העוצמה רק בטווח מרחק מסוים, בדרך כלל מחצית מגודל הנקודה;

· רגיש לקוטר האור הנובע, מיקום מרכז האור הנכנס, זווית האירוע וכו'.

② יישומים עיקריים של מחולל קורות שטוחות:

· עיבוד וטיפול בלייזר: מיקרו-חור, קידוח, ריתוך, חיתוך, סימון, קורוזיה

· רפואה ויופי

· תצוגת לייזר

· סימון והדפסה.

2) מפזר אופטי/הומגנייזר

הומוגניזטור הקרן יכול גם לייצר מגוון צורות וחלוקה אחידה של אנרגיה (או חלוקה ספציפית) של כתמי אור. שלא כמו מחולל הקרן השטוחה, שהופך את הקרן גאוסית לפיזור עליון שטוח, ההומוגנית של הקרן מעמידה את הכתמים הלא אחידים והמבוזרים בצורה לא סדירה. מחולל קרן עליון שטוח עבור מצב יחיד (M2< 1.3) Laser use, beam homogenizer for multi-mode laser homogenization effect is better.

הומוגניי קרן משתמשים בדרך כלל ב"זווית הדיפוזיה" כדי לאפיין את יכולת ההתרחקות של הקרן הקולימית לאחר שעברה דרך המכשיר. ניתן לבחור עדשות באורכי מוקד שונים כדי להשיג אזורי הקרנה שונים.

①השתמש במאפיינים של הומוגנית קרן:

· חסר רגישות למיקום האנכי ולסטיה לרוחב;

· סטיית זווית השכיחות תוביל לעלייה קלה בסדר אפס;

· חוסר רגישות לגודל האור ולקיטוב; אין דרישות מיוחדות לאיכות הרכיבים האופטיים;

· אפקט ההומוגניות של לייזר במצב יחיד עם M2 קטן אינו טוב, ויש שולי הפרעה, אך קצה הדפוס ברור; אפקט ההומוגניות של לייזר רב-מוד עם M2 גדול הוא טוב מאוד, אבל הקצה מטושטש מעט.

תאנה. אפקט הומוגניזציה של הומוגגניזר קרן על לייזר עם מצב יחיד (שמאל) ורב מצב (ימין).

עבור דרישות הומוגניזציה של לייזר במצב יחיד, מומלץ בדרך כלל להשתמש בגנרטור עם עליון שטוח, במקרה שלא ניתן להשתמש במחולל עליון שטוח (כגון הנקודה M2 קטנה, אך פיזור העוצמה אינו סדיר).

②יישומים עיקריים של הומוגנית קרן:

· הומוגזציה ועיצוב בעוצמת אור הלייזר

· עיבוד וטיפול: קידוח, התכה, סימון, סימון, ריתוך

· יופי רפואי

· עיצוב קרן של לייזר אקצימר

· דיכוי כתמי חום

פרטי התקשרות:

אם יש לך רעיונות, אתה מוזמן לדבר איתנו. לא משנה היכן נמצאים הלקוחות שלנו ומהן הדרישות שלנו, אנו נפעל לפי המטרה שלנו לספק ללקוחותינו איכות גבוהה, מחירים נמוכים, והשירות הטוב ביותר.