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勻光片是使用較為廣泛的衍射光學(xué)元件之一,又叫做勻化鏡,激光勻化器,均質(zhì)器,激光勻光元件,均勻光斑衍射元件,激光勻化DOE,激光均勻片,光束均勻化器或激光擴(kuò)散片。多數(shù)應(yīng)用是把M2較大的多模激光在特定的距離上轉(zhuǎn)換為圓形、正方形或其它形狀的均勻光斑,通常用于激光焊接、除銹等領(lǐng)域。
Holo/Or光束勻質(zhì)器/光束擴(kuò)散器可以將輸入光束輪廓以一個較大的角度均勻發(fā)散,轉(zhuǎn)換成均勻強度的光束。 且可以實現(xiàn)任何波*望形狀的轉(zhuǎn)換。
光束均勻器在許多應(yīng)用中非常有用,這些應(yīng)用需要具有隨機擴(kuò)散的強度分布的明確定義的光束形狀。
光束均勻器的輸出將取決于輸入光束輪廓:
當(dāng)與光束均勻器一起使用時,多模激光束實際上具有優(yōu)勢,因為它們的降低的相干性將降低斑點的可見度并因此產(chǎn)生比均勻的強度分布。使用單模激光。
勻光片基本介紹:
Holo/Or激光勻光片,又叫激光擴(kuò)散片,英文名為Beam Homogenizer / Optical Diffuser,使用勻化鏡能把單?;蚨嗄5臏?zhǔn)直輸入光束,轉(zhuǎn)換為能量分布高度均勻的光斑。光斑的波長和形狀輪廓都可自定義,形狀一般為圓形、正方形、直線、長方形、六邊形、橢圓形等任意形狀。光束均化鏡在許多需要明確定義光斑形狀和隨機擴(kuò)散強度分布的應(yīng)用中有很大作用。
通常輸入激光的參數(shù)(單模/多模)很大程度上決定了勻光片的輸出質(zhì)量:
多模激光在與光束均化器一起使用時實際上具有優(yōu)勢,因為它們較低的相干性會降低斑點的可見性并因此產(chǎn)生比單模激光輸入更均勻的能量分布。大體上,我們可以將激光分為兩種:
1、M2<5的單模激光,其相干性很好,在這種情況下,能實現(xiàn)很陡峭的邊界,勻化效果較好,不過不是的均勻(有少量波紋)。對于光束質(zhì)量較好的入射激光,勻化片還會出現(xiàn)0級衍射的*點,位于目標(biāo)光斑正中心。
2、M2>5的多模光,這時入射激光通常為發(fā)散角較大,而不是一個近高斯的光束。這種情況下,勻化器得到的光斑均勻性會大大加強,得到一個非常理想的平頂,*消除波紋,同時邊界的過渡區(qū)會拉長,表現(xiàn)為邊界不再陡峭/銳利
單模、多模光勻化的優(yōu)缺點:
| 單模激光,高斯光束 | 多模激光 |
圖案精確性 | 好 | 好 |
均勻性 | 均勻性較好,有暗斑 | 好 |
邊界 | 非常銳利 | M2越大,邊界越寬 |
效率 | 可以設(shè)計 | 可以設(shè)計 |
零級亮點 | 非常敏感,明顯 | 幾乎沒有 |
激光均勻光片的材料一般可以選擇熔融石英、塑料、玻璃,適用的波長范圍為193nm~10.6um,激光勻化DOE的表面微結(jié)構(gòu)臺階數(shù)可設(shè)計成2階、4階、8階、16階,DOE元件的尺寸范圍2mm~100mm。DOE可鍍增透膜,整體衍射效率達(dá)到75% - 98%。
同時,Holo/Or激光均勻化元件可以直接使用或結(jié)合聚焦鏡使用,直接使用的話可以得到在一定范圍內(nèi)得到任意發(fā)散角圖案。如果配合聚焦鏡使用,可以在焦平面內(nèi)得到所需光斑的大小的衍射圖案。
光束勻質(zhì)器的特點
1、適用于單模或多模輸入光束
2、材質(zhì)為石英、玻璃或塑料
3、可以實現(xiàn)任意光斑形狀,可靈活定制
4、準(zhǔn)確的光斑發(fā)散角,發(fā)散角范圍從毫弧度到41°(mrad~ 41deg)
5、輸出毫米級的均勻光斑,工作距離10mm~幾千米
光束勻質(zhì)器的典型應(yīng)用包括:
1、激光均勻化,激光光束勻化
2、激光材料加工:激光打孔,激光鉆孔,激光焊接,激光切割,激光劃片,激光燒蝕,激光熔融,激光快速成型,激光3D打印
3、生物醫(yī)療激光,激光美容,激光整容/整形
4、*的光束整形
5、熱點還原/衰減
對于單模激光TEM 00(M 2<1.5),我們通常建議使用我們的Beam Shaper Top-Hat產(chǎn)品系列。
高均勻性激光(High homogeneity, HH Diffuser)
0級中心亮點的問題困擾著很多客戶,國內(nèi)的產(chǎn)品一般都不能很好地服務(wù)這個問題。為了解決這個問題,Holoor推出了一套高均勻性激光勻化片。其通過精巧的設(shè)計,采用雙衍射面的方案,用*個衍射面降低入射激光的相干性,第二個衍射對激光進(jìn)行擴(kuò)散,這樣就能夠得到具有更高的均勻性和更低的的零階效應(yīng)。使M2<5的單模激光也能得到非常好的勻化效果,使激光勻化DOE滿足各種入射激光光束的要求。
激光勻光片的選型
1、設(shè)計或選型激光均勻化元件首先需要知道如下激光參數(shù)
2、激光波長和M2
3、輸出光斑圖形
4、輸出光斑發(fā)散角θ
Holo/Or光束勻質(zhì)器光束擴(kuò)散器部分波長產(chǎn)品型號
PN | λ [nm] | Image Shape | θf [deg] | Image size [mm] EFL=100mm | Remarks |
DF-200-I-Y-A | 1064 | Square | 0.50x0.50 | 0.87x0.87 | replaced by HM-283 |
HD-200-I-Y-A | 1064 | Hexagonal | 2.15 | 3.75 |
|
HH-208-I-Y-A | 1064 | Square | 2.75x2.75 | 4.80x4.80 | High Homogeneity |
HH-214-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 | High Homogeneity |
HM-201-I-Y-A | 1064 | Square | 0.50x0.50 | 0.87x0.87 | replaced by HM-212 |
HM-203-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 | replaced by HM-271 |
HM-208-I-Y-A | 1064 | Square | 2.75x2.75 | 4.80x4.80 |
|
HM-210-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 | replaced by HM-284 |
HM-211-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 | replaced by HM-271 |
HM-212-I-Y-A | 1064 | Square | 0.50x0.50 | 0.87x0.87 |
|
HM-213-I-Y-A | 1064 | Square | 1.00x1.00 | 1.75x1.75 | High Efficiency |
HM-260-I-Y-A | 1064 | Line | 2 | 3.49 |
|
HM-262-I-Y-A | 1064 | Line | 0.5 | 0.87 |
|
HM-271-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 |
|
HM-273-I-Y-A | 1064 | Square | 10.00x10.00 | 17.50x17.50 |
|
HM-274-I-Y-A | 1064 | Square | 20.00x20.00 | 35.27x35.27 |
|
HM-283-I-Y-A | 1064 | Square | 0.50x0.50 | 0.87x0.87 |
|
HM-315-I-Y-A | 1064 | Line | 25 | 44.34 |
|
HM-336-I-Y-A | 1064 | Line | 8 | 13.99 |
|
HM-340-I-Y-A | 1064 | Square | 2.50x2.50 | 4.36x4.36 |
|
HM-346-I-Y-A | 1064 | Line | 5 | 8.73 |
|
HM-347-I-Y-A | 1064 | Square | 1.00x1.00 | 1.75x1.75 |
|
HM-353-I-Y-A | 1064 | Line | 15 | 26.33 |
|
HM-356-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 3.60x14.40 | 6.29x25.27 |
|
HM-361-I-Y-A | 1064 | Square | 0.26x0.26 | 0.45x0.45 |
|
RD-202-I-Y-A | 1064 | Round | 0.75 | 1.31 | High Efficiency |
RD-204-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 |
|
RD-206-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 |
|
RD-211-I-Y-A | 1064 | Round | 0.5 | 0.87 | replaced by RD-228 |
RD-221-I-Y-A | 1064 | Round | 0.16 | 0.28 | Requires centration |
RD-226-I-Y-A | 1064 | Round | 27.4 | 48.75 |
|
RD-227-I-Y-A | 1064 | Round | 1 | 1.75 |
|
RD-228-I-Y-A | 1064 | Round | 0.5 | 0.87 |
|
RD-270-I-Y-A | 1064 | Round | 0.099 | 0.17 |
|
RD-278-I-Y-A | 1064 | Round | 5.64 | 9.85 |
|
RD-284-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 |
|
RD-285-I-Y-A | 1064 | Round | 0.5 | 0.87 |
|
RH-215-I-Y-A | 1064 | Round | 4 | 6.98 | High Homogeneity |
ED-201-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 1.23x0.79 | 2.15x1.38 |
|
ED-202-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 1.23x0.79 | 2.15x1.38 |
|
ED-203-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 1.23x0.79 | 2.15x1.38 |
|
ED-204-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 1.71x0.84 | 2.98x1.47 |
|
ED-205-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 2.76x1.87 | 4.82x3.26 |
|
ED-206-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 3.80x2.92 | 6.63x5.10 |
|
HH-211-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 | High Homogeneity |
HH-215-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 5.78x1.44 | 10.10x2.51 | High Homogeneity |
HH-217-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 2.06x7.55 | 3.60x13.20 | High Homogeneity |
HH-218-I-Y-A | 1064 | Square | 20.50x20.50 | 36.17x36.17 | High Homogeneity |
HH-221-I-Y-A | 1064 | Square | 2.75x2.75 | 4.80x4.80 | High Homogeneity |
HH-226-I-Y-A | 1064 | Square | 2.75x2.75 | 4.80x4.80 | High Homogeneity |
HH-229-I-Y-A | 1064 | Square | 5.50x5.50 | 9.61x9.61 | High Homogeneity |
HH-230-I-Y-A | 1064 | Square | 0.70x0.70 | 1.22x1.22 | High Homogeneity |
HM-263-I-Y-A | 1064 | Line | 0.5 | 0.87 |
|
HM-264-I-Y-A | 1064 | Square | 0.60x0.60 | 1.05x1.05 |
|
HM-267-I-Y-A | 1064 | Line | 8 | 13.99 |
|
HM-272-I-Y-A | 1064 | Square | 0.55x0.55 | 0.96x0.96 |
|
HM-276-I-Y-A | 1064 | Square | 1.00x1.00 | 1.75x1.75 |
|
HM-281-I-Y-A | 1064 | Line | 2 | 3.49 | Requires centration |
HM-284-I-Y-A | 1064 | Square | 2.00x2.00 | 3.49x3.49 |
|
HM-285-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 0.36x0.66 | 0.63x1.15 |
|
HM-286-I-Y-A | 1064 | Line | 22.9 | 40.51 |
|
HM-288-I-Y-A | 1064 | Square | 0.54x0.54 | 0.94x0.94 |
|
HM-289-I-Y-A | 1064 | Line | 1 | 1.75 |
|
HM-290-I-Y-A | 1064 | Square | 4.00x4.00 | 6.98x6.98 |
|
HM-291-I-Y-A | 1064 | Line | 4 | 6.98 |
|
HM-303-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 3.60x14.40 | 6.29x25.27 |
|
HM-308-I-Y-A | 1064 | Square | 1.35x1.35 | 2.36x2.36 |
|
HM-309-I-Y-A | 1064 | Square | 13.48x13.48 | 23.64x23.64 |
|
HM-310-I-Y-A | 1064 | Square | 29.98x29.98 | 53.55x53.55 |
|
HM-312-I-Y-A | 1064 | Line | 10 | 17.5 |
|
HM-313-I-Y-A | 1064 | Line | 15 | 26.33 |
|
HM-314-I-Y-A | 1064 | Line | 20 | 35.27 |
|
HM-316-I-Y-A | 1064 | Line | 30 | 53.59 |
|
HM-317-I-Y-A | 1064 | Line | 35 | 63.06 |
|
HM-318-I-Y-A | 1064 | Line | 40 | 72.79 |
|
HM-320-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 5.78x1.44 | 10.10x2.51 |
|
HM-321-I-Y-A | 1064 | Line | 5 | 8.73 |
|
HM-322-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 2.06x7.55 | 3.60x13.20 |
|
HM-323-I-Y-A | 1064 | Square | 0.3 | 0.52 |
|
HM-325-I-Y-A | 1064 | Square | 10.10x10.10 | 17.67x17.67 |
|
HM-327-I-Y-A | 1064 | Line | 3 | 5.24 |
|
HM-328-I-Y-A | 1064 | Square | 5.00x5.00 | 8.73x8.73 |
|
HM-337-I-Y-A | 1064 | Line | 20.1 | 35.45 |
|
HM-338-I-Y-A | 1064 | Line | 30 | 53.59 |
|
HM-349-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 3.60x14.40 | 6.29x25.27 | Optimized for M^2>25 |
HM-350-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 6.40x1.05 | 11.18x1.83 |
|
HM-352-I-Y-A | 1064 | Line | 3 | 5.24 |
|
HM-357-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 9.40x7.40 | 16.44x12.93 | Optimized for M^2>12 |
HM-358-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 0.91x1.82 | 1.59x3.18 |
|
HM-363-I-Y-A | 1064 | Frame | 3.32x3.32 | 5.80x5.80 | for M2>80 |
RD-203-I-Y-A | 1064 | Round | 0.5 | 0.87 |
|
RD-208-I-Y-A | 1064 | Round | 16 | 28.11 |
|
RD-213-I-Y-A | 1064 | Round | 0.5 | 0.87 | requires centration |
RD-215-I-Y-A | 1064 | Round | 4 | 6.98 |
|
RD-216-I-Y-A | 1064 | Round | 1.6 | 2.79 |
|
RD-220-I-Y-A | 1064 | Round | 0.33 | 0.58 | Requires centration |
RD-222-I-Y-A | 1064 | Round | 0.16 | 0.28 | Requires centration |
RD-231-I-Y-A | 1064 | Round | 1 | 1.75 |
|
RD-232-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 | M-Shape |
RD-237-I-Y-A | 1064 | Round | 4 | 6.98 |
|
RD-239-I-Y-A | 1064 | Round | 13.86 | 24.31 |
|
RD-246-I-Y-A | 1064 | Round | 3 | 5.24 |
|
RD-247-I-Y-A | 1064 | Round | 0.5 | 0.87 | M-Shape |
RD-252-I-Y-A | 1064 | Round | 3.44 | 6.01 |
|
RD-253-I-Y-A | 1064 | Round | 5.27 | 9.2 |
|
RD-254-I-Y-A | 1064 | Round | 1 | 1.75 | M-Shape |
RD-279-I-Y-A | 1064 | Round | 0.027 | 0.047 |
|
RD-283-I-Y-A | 1064 | Round | 6.87 | 12 |
|
RH-206-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 | High Homogeneity |
RH-208-I-Y-A | 1064 | Round | 16 | 28.11 | High Homogeneity |
RH-217-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 | High Homogeneity |
RH-218-I-Y-A | 1064 | Round | 2 | 3.49 | High Homogeneity |
RH-220-I-Y-A | 1064 | Round | 4 | 6.98 | High Homogeneity |
RH-221-I-Y-A | 1064 | Round | 27.4 | 48.75 | High Homogeneity |
RH-224-I-Y-A | 1064 | Round | 4 | 6.98 | High Homogeneity |
RH-226-I-Y-A | 1064 | Round | 11.9 | 20.84 | High Homogeneity |
GD-241-I-Y-A | 1064 | Gaussian | 0.3 | 0.52 | Gaussian profile |
GD-242-I-Y-A | 1064 | Gaussian | 0.5 | 0.87 | Gaussian profile |
HH-219-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 30.50x16.40 | 54.53x28.82 | High Homogeneity |
HM-307-I-Y-A | 1064 | Square | 0.50x0.50 | 0.87x0.87 | High Efficiency |
HM-348-I-Y-A | 1064 | Line | 15 | 26.33 |
|
HM-354-I-Y-A | 1064 | Rectangular | 3.60x14.40 | 6.29x25.27 | Optimized for M^2>25 |
HM-359-I-Y-A | 1064 | Square | 0.68x0.68 | 1.19x1.19 |
|
RD-269-I-Y-A | 1064 | Round | 0.19 | 0.33 | High Efficiency |
RH-228-I-Y-A | 1064 | Round | 11.9 | 20.84 | High Homogeneity |
RD-261-I-Y-A | 1064 | Round | 0.41 | 0.72 | High Efficiency |
RD-280-I-Y-A | 1064 | Round | 0.19 | 0.33 | High Efficiency |
ED-207-I-Y-A | 1064 | Elliptical | 1.71x0.84 | 2.98x1.47 |
|
HH-209-I-Y-A | 1064 | Square | 20.00x20.00 | 35.27x35.27 | High Homogeneity |
HH-220-I-Y-A | 1064 | Square | 10.00x10.00 | 17.50x17.50 | High Homogeneity |
HM-319-I-Y-A | 1064 | Line | 45 | 82.84 |
|
HM-324-I-Y-A | 1064 | Square | 3.38x3.38 | 5.90x5.90 |
|
RD-238-I-Y-A | 1064 | Round | 11.9 | 20.84 |
|
RD-255-I-Y-A | 1064 | Round | 1 | 1.75 |
|
BD-001-I-Y-A | 1064 | Round | 5 | 8.73 | High Eff & Broadband |
RD-245-I-Y-A | 1064 | Round | 0.26 | 0.45 | High Efficiency |
一般規(guī)格
物料 | Fused Silica, ZnSe, Plastic |
波長范圍 | 193nm至10.6um |
DOE設(shè)計 | 2階(二進(jìn)制)到16階 |
衍射效率 | 75% - 98% |
元素大小 | 幾毫米到150毫米 |
涂層(可選) | AR / AR涂層 |
定制設(shè)計 | 量身定制的形狀和強度分布 |
圖案角度@ 532NM | 很少mRad到80deg |
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