LBTEK Кварцевый лучоделитель DOE — пример применения

1. Оптическая медицинская красота

ДОЭ с разделенным лучом может использоваться в фракционной лазерной технологии в медицинской индустрии красоты.Эта технология может лечить шрамы от ожогов и травм, удалять веснушки, украшать кожу и омолаживать лицо.Его принцип заключается в генерации множества крошечных лучей света посредством дробных лучей. лазеры воздействуют на кожу.После этого образуются множественные крошечные участки термического повреждения.Из-за повреждения кожа активирует механизм самовосстановления и стимулирует регенерацию коллагена в кератиноцитах, тем самым достигая таких эффектов, как удаление рубцов, веснушек и кожи. благоустройство. Использование ДОЭ для разделения кварцевого луча для формирования фракционного лазера позволяет точно контролировать область обработки, плотность решетки и расстояние между пятнами; меньший размер компонента также облегчает интеграцию в небольшое оборудование и удобен в использовании.

Рисунок 1. Принципиальная схема принципа фракционного лазерного лечения.

2. Лазерная обработка

Кварцевый диэлектрик с разделением луча также может использоваться в области промышленной лазерной обработки, особенно в сценариях параллельной лазерной обработки. Использование ДОЭ с разделенным лучом для разделения лазера на несколько однородных лазерных лучей для обработки материалов может значительно повысить эффективность и стабильность обработки.

Рисунок 2. Обработка микроотверстий из массива нержавеющей стали.

LBTEK кварцевый лучоделитель ДОЭ - техническое описание

I. Обзор

LBTEK Quartz Beam Splitting DOE — дифракционный оптический элемент на основе кварцевого материала, плавленого УФ-излучением.Он достигает желаемого эффекта расщепления луча за счет распределения энергии соответствующих порядков дифракции. В соответствии с ожидаемым режимом разделения луча, расстоянием между пятнами разделения луча или углом разделения луча фаза проектируется на основе принципа дифракционной оптики, и, наконец, процесс рельефа поверхности используется для введения спроектированной фазовой структуры для достижения ожидаемого разделения луча. Основываясь на преимуществах кварцевого разделения луча DOE, таких как высокая однородность разделения луча и высокая точность угла разделения, его можно использовать во многих областях применения, таких как параллельная лазерная обработка, оптическое обнаружение и оптическая медицинская красота. По сравнению с жидкокристаллическими полимерами, УФ-диоксид кремния имеет низкие характеристики поглощения и более совместим со сценариями применения в ультрафиолетовом диапазоне.

Для разделения луча с нечетным номером луч 0-го порядка выводится как один из разделенных лучей, а угол разделения определяется как угол между дифрагированным лучом 0-го порядка и дифрагированным лучом 1-го порядка. расщепляется, пучок порядка 0 не участвует в конечном выходе, распределение энергии близко к 0, а угол разделения определяется как угол между дифрагировавшими пучками ±1-го порядка.

Рисунок 1. Принципиальная схема угла разделения нечетных/четных разделенных лучей.

2. Структура продукта

LBTEK кварцевый луч расщепления DOE изготовлен из кварцевого материала, плавленного УФ-излучением, с помощью технологии рельефа поверхности, которая позволяет достичь одномерного или двумерного эффекта расщепления луча падающего светового пятна. Стандартные кварцевые светоделительные элементы ДОЭ имеют размеры 16х16 мм и световую апертуру 15х15 мм, установлены в механический корпус внешним диаметром 25,4 мм и вписываются в стандартный 1-дюймовый оптический компонент. устанавливать. На поверхности механической оболочки изделия выгравирован логотип и соответствующая модель продукта.Если нет специальных инструкций, выгравированная поверхность, как правило, представляет собой рекомендуемую поверхность падения луча, которую клиентам удобно различать и использовать во время отладки. процесс.

Рисунок 2. Принципиальная схема структуры продукта ДОЭ с расщеплением кварцевого луча.

3. Производительность продукта

1. Максимальный угол разделения

Максимальный угол разделения кварцевого луча DOE LBTEK является одним из ограничений производительности компонента из-за ограничений производственного процесса. Максимальный угол разделения определяется максимальным углом дифракции, а угол дифракции связан с периодическим фазовым расположением расщепленного ДОЭ, которое удовлетворяет формуле дифракции на решетке:

Где m — порядок дифракции, λ — рабочая длина волны, p — размер одного периода, а θ — угол дифракции подлуча m-порядка (угол между дифракционным лучом m-порядка и оптической осью). ). Если вам необходимо настроить DOE с разделенной балкой и большим углом разделения, вы можете заранее связаться со службой технической поддержки LBTEK, чтобы узнать, является ли производственный процесс удовлетворительным.

2. Рабочее расстояние

В соответствии со стандартом Министерства энергетики США по расщеплению кварцевого луча после падения коллимированного света лучи будут расщепляться и излучаться под ожидаемым углом разделения. Когда расстояние передачи короткое, из-за ограничения размера падающего луча разделенные лучи будут перекрывать друг друга, что делает невозможным четкое различение пятен разделенного луча; только после того, как передача достигнет определенного расстояния, разделенные лучи разделятся. друг от друга. Следовательно, его рабочее расстояние в основном связано с размером падающего луча и углом разделения.

Если вы хотите добиться сфокусированного разделения луча на определенном расстоянии, вы можете подобрать фокусирующую линзу с соответствующим рабочим расстоянием во время проектирования.Интервал пятна D на рабочем расстоянии, фокусное расстояние линзы EFL и угол разделения θ удовлетворяют следующие отношения:

Размер сфокусированного пятна на рабочем расстоянии близок к размеру дифракционного предела DL:

3. Ограничение размера пятна падающего света.

Максимальный размер пятна падения ограничен апертурой и рекомендуется составлять половину размера апертуры. Эффективная световая апертура стандартного изделия Министерства энергетики США по расщеплению кварцевого луча LBTEK составляет 15×15 мм, поэтому рекомендуется, чтобы максимальный размер падающего пятна составлял <Ø7,5 мм.

Минимальный размер падающего пятна зависит от конструктивных параметров светоделительного ДОЭ. Как правило, минимальный размер падающего пятна должен быть в 3 раза больше размера ДОЭ за один цикл. Согласно дифракционной формуле решетки она определяется рабочей длиной волны и углом разделения.

4. Описание параметров

1. Угол разделения

Для DOE с разделенной балкой угол разделения относится к углу между двумя соседними балками с разделенной балкой в ​​одном измерении. Подробное определение см. на рисунке 1. Его точность связана с количеством разделенных лучей и углом разделения. Чем больше количество разделенных лучей и чем больше угол разделения, тем больше ошибка.

2. Дифракционная эффективность

Дифракционная эффективность ДОЭ с расщепленным лучом определяется как отношение суммы интенсивности пятен расщепленного луча к общей интенсивности исходящего света:

3. Равномерность светоделения

Равномерность светоделения uni светоделительного ДОЭ определяется как: