激光衍射光学元件的配件 holoor
作者:管理员    发布于:2015-09-16 14:58:22    文字:【】【】【
摘要:介绍激光激光衍射光学元件的配件 holoor

激光衍射光学元件能够实现对激光能量分布的各种调制,例如激光分束、聚焦、采样、光束整形、平顶光斑、轴向多焦点、长焦深、扩散/匀化、双波长等各种对激光能量分布的控制。具体到holoor的激光衍射光学元件,其DOE具有高效率、高精度、高均匀性、小尺寸、重量轻和高损伤阈值的特点,特别适合大功率激光器、高端精密激光器使用。holoor的衍射光学元件使用透镜表面的微纳结构,改变激光的相位。通过恰当的设计,可以使入射激光按照任何期望的强度进行排布,从而对激光进行精准操纵。可以用于激光加工、激光打标、激光焊接、激光切割、激光打孔、激光热处理等领域。

 

想要使衍射光学元件在激光光束整形中发挥更大的作用,或者想实现单个衍射光学元件难以实现的光学控制功能,就需要用到一些配件。例如高阶激光阻挡模组、激光缩放器、激光电介质掩膜、激光聚焦模组和激光扩束器,这些配件统称为激光衍射光学元件的配件。下面我们逐项进行介绍。

 

高阶激光阻挡模组

 

holoor高阶激光阻挡模组英文名称为Module for blocking unwanted spots \ energy。其作用是阻挡不需要的激光衍射光斑,而只留下需要的激光光斑。

应用计量和敏感材料的加工,设计了一个全息/或阻塞多点或均质寄生能量斑点的紧凑型通用模块。

该模块包含6个镜头和一个面具/光圈在中间。

每个衍射光学元件的设计需要一个特定的面具/光圈根据客户的规格。

 

高阶激光阻挡模组的参数和功能:

最大入射激光光束直径 = 12 [mm]

DOE元件最大衍射角度 = 5 [deg]

输入激光光束小于12[mm] DOE的衍射角度可大于5 [deg]

模组长度 = 90 [mm] (不含DOE 和聚焦透镜)

模组外径 = 30.5 [mm] (lens diameter = 25.4 [mm])

透镜材料 = N-SF11

  

 

激光缩放器,激光调谐器(DOE Tuner

holoor激光缩放器,激光调谐器(DOE Tuner)。激光缩放器是对各种输出参数的微调能力需求时使用衍射光学元件(DOE),调节参数包括形状/光斑大小,分离/发散角等整体梁调谐器/或设计变量,优化与前端的光束整形器使用,均质器、MultiSpot和其他产品。另一个应用是入射电子束的微调大小。在入射光束大小的精度对平顶衍射光学元件(DOE)的应用很重要的。

 

衍射光学元件(DOE)调谐器呈现以下特点:

非常低的波前误差

光束扩展器x0.8-x1.2

没有需要改变模块的方向

滑动镜头

固定的机械尺寸

熔融石英透镜材料

输入和输出通光孔径= 23(毫米)

模块的长度= 120(毫米)

最大输入光束大小= 7(毫米)

最小输出光束大小= 8.4(毫米)

最大入射角= 0.5 o

波长范围= 266 - 1064(nm)

其他波长要求

 

激光缩放器/激光调谐器DOE-Tuner模块:

1. DOE-Tuner至于衍射光学元件(DOE)之前

目的——微调输入激光光束的大小

优势:

对于平顶光束整形器——达到所需的尺寸

对于激光光束分束器、激光多焦点透镜和涡相位板——控制光斑大小

关键参数:

参数:        放大< 1    放大> 1

光斑大小:        增加         减少了

分离角度:        没有变化         没有变化

1:DOE-Tuner模块放置在衍射光学元件(DOE)之前

 

 

2. DOE-Tuner衍射光学元件(DOE)

目的——控制激光输出光束的发散,通过改变衍射光学元件(DOE)的参数在80 – 120%的范围

好处:

对于多点光束分束器/多激光光斑——可控制分离角

对于多焦点衍射元件——可控制焦点之间的分离

对于平顶激光光斑,扩散器&其他——可控制图像的大小

关键参数:

参数:        放大< 1    放大> 1

光斑大小:        增加         减少了

分离角度:        增加         减少了

2:DOE-Tuner模块放置在前衍射光学元件(DOE)和聚焦透镜(或目标)之后

 

 

激光电介质(激光投影/成像)掩膜——精密控制大功率激光的孔径

Dielectric (Projection / Imaging) Mask

Holoor激光电介质掩膜是在玻璃基板上镀有一层很薄的图案反射涂层。涂层部分反射入射激光光束而通孔则传输激光光束的一部分。在近场输出将会非常接近通孔形状的图案。在远场衍射模式可能会出现。下图为电介质激光掩膜的输出实例

 

特性

很小的传输孔径/通孔(~ 10um)

高损伤阈值

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)

激光传输低(< 0.5%),掩膜部分(@532nm)

很薄的掩膜层(~ 1um)

针对单波长设计

 

典型的参数

外直径(5 - 76 mm)

孔径形状(圆的、方的、其他)

孔径尺寸(10um – 60mm)

波长(193 nm - 11000 nm)

 

应用领域:

缩减传输区域,设置一个很小的传输区域

控制激光衍射图案的大小,不能管理强度剖面内的位置

 

激光电介质掩膜的型号

型号

直径(mm)

孔径尺寸(um)

形状

材料

DM-009

25.4

6200

圆形

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

圆形

熔融石英

DM-010

25.4

5680

圆形

熔融石英

DM-008

20

8428

圆形

熔融石英

DM-003

11

165

正方形

熔融石英

DM-011

11

4817

圆形

熔融石英

DM-012

11

3612

圆形

熔融石英

DM-013

11

2408

圆形

熔融石英

DM-014

11

4214.9

圆形

熔融石英

DM-015

11

3000

圆形

熔融石英

DM-016

11

5400

圆形

熔融石英

DM-002

11

65

正方形

熔融石英

 

 

 

激光聚焦模组

对于需要在焦平面上产生一个高精度、无相差的激光图像应用,Holoor开发了激光聚焦模组(Focusing Module)。

一个标准的激光聚焦透镜(或目标)通常是聚焦高斯光束,没有针对光束整形器优化。因此,使用标准的聚焦透镜的波束成形器经常引起平顶光束的畸变/相差现象,因此就需要特殊设计的聚焦透镜或模块。这些畸变通常会发生在小焦距,短的波长和大型输入光束。

为了解决这个问题,Holoor专门设计了激光聚焦模组,模组包含5个透镜,可以在后端获得经衍射光学元件DOE后的激光衍射图形。例如对355nm的激光波长可整体设计聚焦模组,焦距50mm,光斑形状为正方形。激光聚焦模组的波长和焦距均可定制。

 

holoor聚焦模块呈现以下特点:

无相差

焦距:50mm

波长(优化):355nm

模块尺寸= 直径38.5mm

材料: 熔融石英

最大输入光束大小= 12(毫米)

最大平顶光斑的全角度:18()

可选——Objective correction collar

 

衍射光学元件扩束器

Holoor引入DOE扩束器DOE Expander)是为了可以修改某些衍射光学元件(DOE)的输出参数。DOE扩束器可以扩大或缩小衍射激光光斑的图形,设定DOE输出的放大倍数。

HoloorDOE扩束器不同于标准的光束扩展器,我们考虑了光束整形元件的特点,是光束整形、激光分束还是激光焦点控制,从而实现一流的调制效果和最小的畸变。

HoloorDOE扩束器适用于以下情况下:

1. DOE衍射光学元件配合使用,实现单个DOE元件难以实现的光束调制功能

2. 和现有的标准,半标准或库存的DOE元件配合使用,改变DOE元件的角度或激光光斑大小,从而避免DOE光学元件的重复设计和缩短交货时间

另外,也可根据客户的系统和要求来定制。

 

DOE扩束器的规格参数

材料:        熔融石英

透射率:   97%

固定放大倍数:        x5 and x10

可与DOE扩束器配合使用的DOE:       分束器,匀光器,评定光束整形器,激光涡透镜,螺旋相位板、轴棱镜、圆环发生器、多圆环发生器

DOE扩束器可优化:        方形的二维激光平顶光斑 ,例如9x9激光点阵

波长范围:        266nm to 1550nm

 

DOE扩束器的型号

型号

放大倍数

最大入射/出射孔径

最大输入光束直径

最大输入角度

模组长度

模组外径

DOE_Expander_x5

x5

23

14

3

110

35

DOE_Expander_x10

x10

23

14

3

130

35

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