DOE lazerlarining tasnifini bilasizmi? (1-qism)

Diffratsion optik element (DOE) lazerlari so'nggi yillarda jadal rivojlanayotgan yangi optik element. DOE odatda diffraktsiya elementlarining ikki o'lchovli taqsimotini shakllantirish uchun mikro-nano qirqish jarayonini qabul qiladi, har bir diffraktsiya elementi lazer to'lqinining faza taqsimotini nozik tartibga solish uchun o'ziga xos morfologiyaga, sinishi indeksiga va boshqalarga ega bo'lishi mumkin. Lazer har bir diffraktsiya birligidan o'tgandan so'ng difraksiyaga uchradi va ma'lum masofada (odatda cheksizlik yoki linzaning fokus tekisligi) aralashib, yorug'lik intensivligining o'ziga xos taqsimotini hosil qildi.

1-rasm: A) difraksion optik elementlarning sxematik ishlatilishi; B) kontur; C) Yuzaki mikrostruktura sxemasi

Yuqori quvvatli lazer, lazerni qayta ishlash, lazer bilan davolash, mikroskopik tasvirlash, LiDAR, tuzilgan yorug'lik yoritgichi, lazerli displey va boshqa sohalarda diffraktsiyali optik elementlar paydo bo'lgandan so'ng, katta dastur potentsialini ko'rsatish uchun uning afzalliklari asosan:

1) Yuqori samaradorlik. To'g'ri ishlab chiqilgan diffraktsiya birligi strukturasi lazer energiyasining deyarli 100 foizi kerakli naqsh bo'yicha proektsiyalanishini ta'minlaydi va samaradorlik niqoblar va boshqa vositalarga qaraganda ancha yuqori.

2) Foydalanish oson. Diffraktsiyali optik elementlar juda kichik o'lcham va vaznga ega va ularni optik yo'lga kiritilganda ishlatish mumkin. Ko'pgina hollarda u standart linzalar, dala nometalllari, mikroskopik ob'ektlar va boshqalar bilan ishlatilishi mumkin.

3) Moslashuvchanlik. Mikro va nano ishlov berish texnologiyasining jadal rivojlanishi tufayli DOE turli lazerlar yoki turli maqsadli yorug'lik intensivligi/faza taqsimotlari uchun moslashtirilishi mumkin. Shu bilan birga, DOE ilovasining yorug'lik yo'li tuzilishi juda oddiy va turli xil geometrik o'lchamdagi yorug'lik nuqtalariga erishish uchun turli linzalardan foydalanish mumkin.

Optik qurilmaning yangi turi sifatida, diffraktsiyali optik elementlarni tanlash / ishlatishda uning xususiyatlarini tushunish kerak.

2. diffraktsiyali optik elementlarni tanlashning asosiy tamoyillari

Turli xil foydalanishga ko'ra, DOE odatda nurni shakllantirish, nurni ajratish, tuzilgan yorug'lik, ko'p fokusli, boshqa maxsus nur hosil qilish va hokazolarga bo'linishi mumkin. Har bir toifada turli xil printsiplar, dizayn va qo'llash xususiyatlari mavjud. Umuman olganda, DOE komponentlaridan foydalanishni tanlashdan oldin quyidagi tamoyillarga e'tibor qaratish lozim:

1) Difraksion optik element tomonidan hosil qilingan nur nurning tarqalish qonunini buzmasligi mumkin; U tomonidan qurilgan o'ziga xos yorug'lik intensivligi taqsimoti faqat ma'lum bir maydon chuqurligida mavjud bo'lishi mumkin. Shuning uchun, foydalanilganda, kerakli nuqta topografiyasi, o'lchami, ish masofasi, maydon chuqurligi va boshqalar, ba'zan ikkalasi ham bo'lishi mumkin emas va kelishuvlarni amalga oshirish kerak;

2) Diffratsion optik elementlar odatda lazer to'lqin uzunligi, nur diafragma, nur rejimi (M2) va yaqin maydon intensivligi taqsimotiga ko'ra ishlab chiqilgan, shuning uchun bu parametrlarni tanlashdan oldin aniqroq o'lchash kerak. Foydalanish parametrlari va dizayn parametrlari o'rtasidagi nomuvofiqlik yomon foydalanish effektiga yoki hatto foydalanilmasligiga olib keladi;

3) Difraksion optik elementlar tushayotgan yorug'lik burchagiga sezgir va optik yo'lni yaxshiroq sozlash aniqligi va barqarorligini talab qiladi;

4) Aksariyat diffraktsiyali optik elementlar hodisa lazerining to'lqin fazasini aniq tartibga soladi, shuning uchun optik yo'lda teskari / uzatish linzalari, linzalar va boshqalar kabi boshqa komponentlar yuqori aniqlikdagi va past to'lqinli farqli qurilmalardan foydalanishi kerak, aks holda, bu yakuniy ta'sirga ta'sir qiladi;

5) An'anaviy transmissiya optik elementlarida bo'lgani kabi, turli to'lqin uzunliklari va lazer intensivligi talablariga muvofiq, difraksion optik elementlar kvarts, shisha, qimmatbaho toshlar, plastmassa va qatronlar, ZnSe va boshqa infraqizil materiallardan tayyorlanishi mumkin, shuningdek, ular bilan qoplangan bo'lishi mumkin. aks ettirishga qarshi film.

3. Nurni shakllantiruvchi element

DOE yordamida nurni shakllantirish belgilangan nuqta shakliga (kvadrat, ko'pburchak, chiziq, halqa va aylana va boshqalar) va energiya taqsimotiga (masalan, tekis tepa, Gauss, halqa, M-tipi va boshqalar) erishish mumkin.

1) Bosh shlyapa generatori

Yassi ustki taqsimlash lazerli tibbiy go'zallik, lazer bilan ishlov berish, sirtni qayta ishlash va h.k. kabi turli sahnalarda qo'llaniladi. Yassi yuqori nurli generatorlar bir ko'ndalang rejimli lazerlarni o'zgartirishi mumkin (Gauss taqsimoti, M2)< 1.3) Transform into a circular, square, strip, and other uniform light intensity and clear edge distribution.

① Yassi nurli generatorning xususiyatlari:

· Yagona ko'ndalang rejimga mos keladi Gauss nurlari, M2 < 1,3;

· Yassi ustki generator Gauss nurining beliga o'rnatilganda eng yaxshi ta'sirga ega;

· Yassi ustki generator diffraktsiya chegarasidan kichikroq, odatda 1,5 dan 5 martagacha bo'lgan shkalaga ega dog'larni hosil qila olmaydi;

· Yassi ustki generatordan foydalanilganda, optik element past to'lqin farqini talab qiladi va samarali diafragma tushayotgan nurning bel diametridan ikki baravar ko'p bo'lishi kerak, tercihen 2,5 marta;

· Maqsadli nurning shakli va intensivligini taqsimlash faqat ma'lum masofa oralig'ida, odatda nuqta o'lchamining yarmida saqlanishi mumkin;

· tushayotgan yorug'lik diametriga, tushayotgan yorug'lik markazining holatiga, tushuvchi burchakka va boshqalarga sezgir.

② Yassi nurli generatorning asosiy ilovalari:

· Lazerni qayta ishlash va davolash: mikroteshik, burg'ulash, payvandlash, kesish, markalash, korroziya

· Tibbiyot va go'zallik

· Lazerli displey

· Belgilash va chop etish.

2) Optik diffuzor/gomogenizator

Nur gomogenizatori, shuningdek, yorug'lik dog'larining energiyasini (yoki o'ziga xos taqsimotini) bir xil shaklda taqsimlash va turli shakllarni ishlab chiqishi mumkin. Gauss nurini tekis taqsimotga aylantiradigan tekis ustki nur generatoridan farqli o'laroq, nurli gomogenizator bir xil bo'lmagan va tartibsiz taqsimlangan dog'larni bir hil holga keltiradi. Yagona rejim uchun tekis ustki nur generatori (M2< 1.3) Laser use, beam homogenizer for multi-mode laser homogenization effect is better.

Nur gomogenizatorlari odatda qurilmadan o'tgandan keyin kollimatsiyalangan nurning ajralib chiqish qobiliyatini tavsiflash uchun "diffuziya burchagi" dan foydalanadi. Turli proektsion maydonlarga erishish uchun turli fokusli uzunlikdagi linzalarni tanlash mumkin.

①Nurli gomogenizatorning xususiyatlaridan foydalaning:

· Vertikal joylashtirish va lateral og'ishlarga befarq;

· Kesish burchagining og'ishi nol tartibning biroz o'sishiga olib keladi;

· tushayotgan yorug'lik o'lchamiga va qutblanishga sezgir emas; Optik komponentlarning sifati uchun maxsus talablar yo'q;

· Kichik M2 bilan bitta rejimli lazerning gomogenlash effekti yaxshi emas va interferentsiya chekkalari mavjud, ammo naqsh qirrasi aniq; Katta M2 bilan multimodli lazerning gomogenlash effekti juda yaxshi, lekin chekka biroz xiralashgan.

ANJIR. Bir rejimli (chapda) va ko'p rejimli (o'ngda) nurli gomogenizatorning gomogenlashtiruvchi ta'siri

Yagona rejimli lazerli gomogenizatsiya talablari uchun, odatda, tekis tepa generatoridan foydalanish mumkin bo'lmagan hollarda (masalan, M2 nuqtasi kichik, ammo intensivlik taqsimoti tartibsiz) foydalanish tavsiya etiladi.

② Nur gomogenizatorining asosiy qo'llanilishi:

· Lazer nurlarining intensivligini homogenlashtirish va shakllantirish

· Qayta ishlash va ishlov berish: burg'ulash, eritish, markalash, markalash, payvandlash

· Tibbiy go'zallik

· Eksimer lazerning nurlarini shakllantirish

· Issiqlik nuqtalarini bostirish

Bog'lanish uchun ma'lumot:

Agar sizda biron bir fikr bo'lsa, biz bilan gaplashing. Mijozlarimiz qayerda bo'lishidan va bizning talablarimiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, biz mijozlarimizga yuqori sifat, arzon narxlar va eng yaxshi xizmatni taqdim etish maqsadimizga amal qilamiz.