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a|TopShape调试指南

作者:维尔克斯  时间:2021-12-24 9:12:43

根据Asphericon光束整形器的工作原理,必须保证满足相关条件才能顺利使用。对于基于能量重新映射的a|TopShape来说,需要准直入射光斑直径为10mm@1/e2±10%,并且是高斯强度分布(M2<1.1),像差要小。TopShape透镜的形状就是相应设计的。因此,偏离这个理想的输入强度分布,会导致输出强度分布的扭曲,最差时甚至无法产生准直平顶光。在光学设计中使用相同的输入光束参数时,该系统的效果最好。而这种理想情况基本上不会发生在实际使用中,当使用光纤耦合光源时,调试工作甚至会增加(光纤耦合不需要复杂的调整,见a|AspheriColl)。

如果你的Top-Hat光束图与预期的不一样,这个TopShape调试指南(包括2D测量和强度图)应该可以帮助确定错误来源。下图为理想分布:


可能存在的问题:

一、输入光束未垂直于整形器

如果你的Top-Hat光束如下图所示,那么检查你的输入光束是否垂直于光束整形器。可能是输入光束相对于光束整形器是倾斜的,映射不能正确进行,导致倾斜和扭曲的输出强度分布。


二、输入光束与光束整形器不同轴

如果你的Top-Hat光束如下图所示,它可能是输入光斑与光束整形器不同轴,映射不能正确进行,导致输出强度分布倾斜。


三、输入光束尺寸过大或发散

检查输入光束的直径。光斑直径可能太大,映射不能完全形成,太多的能量分布到光束的边缘 (环状分布)

检查输入光束的准直度(更多关于准直度的信息见a|Wave-Adapt)。输入光束应该是完全准直的,否则输出光束也会发散,导致焦散,输出强度分布呈环形,有效工作距离减小。




四、输入光束尺寸过小

如果你的Top-Hat光束如下图所示,那么检查你的输入光束直径。光斑直径可能太小,以至于不能完全进行映射。输出的强度分布就像高斯光束(光束中心的最大强度),但被压缩。


五、总结

由于准直平顶光束整形器在实际使用的过程中,同一现象由不同原因所导致。所以在调试过程中请参考Asphericon光束整形器安装手册,控制变量,做好实验记录,以减少调试的工作量。

此外,维尔克斯光电有相应的光纤耦合装置,扩束器,适配器,激光衰减器,电动平移台,光斑分析仪等配套的设备,可以辅助调试。




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