Схема применения сборки DOE для кварцевой гомогенизации LBTEK	① Крепление для регулировки вращения коаксиальной системы диаметром 30 мм CRM-1ADS ×1	② Кварцевая гомогенизация DOE DOE25Q-355-7-FTC40 ×1
	③ Стопорное кольцо SM1 SM1R ×1	④ Ключ для стопорных колец SM1 OWR-1A ×1

 

 

LBTEK Гомогенизация кварца DOE - Пример применения

Лазерная обработка заключается в облучении поверхности заготовки лазерным лучом с использованием высокой энергии лазера для резки, плавления материала и изменения свойств поверхности объекта, тем самым достигается резка, сварка, обработка поверхности, сверление, маркировка. , скрайбирование, микрогравировка и т.п. Технология обработки. Традиционный мощный лазерный источник света имеет распределение энергии по Гауссу, и энергия постепенно уменьшается от центра к краю.Эта характеристика распределения энергии легко вызывает дефекты, такие как заусенцы на краях, неровные поверхности и неполное удаление, вызванное недостаточной мощностью в процесс лазерной обработки. Добавив в систему лазерной обработкикварцевый гомогенизирующий DOE, подходящий для мощных лазеровНа рисунке ниже показано сравнение воздействия лазерной обработки на поверхностные материалы до и после добавления гомогенизированного ДОЭ. Перед добавлением гомогенизатора, поскольку энергия лазера концентрируется в центре, центр разрезается глубоко, и остатки остаются с обеих сторон; после добавления гомогенизированный ДОЭ. Энергия светового пятна распределяется равномерно, и ему можно придать необходимую форму, что делает поверхность среза более гладкой.

Рисунок 1. Принципиальная схема сравнения резки до и после добавления гомогенизированного ДОЭ.

 

LBTEK Кварцевая гомогенизация DOE – Техническое описание

I. Обзор

LBTEK Quartz Homogenization DOE — это дифракционный оптический элемент, изготовленный из кварцевого материала, плавленого УФ-излучением. На основе известных параметров падающего света, фокусного расстояния линзы и ожидаемых параметров выходящего света этап проектирования рассчитывается посредством точечного картирования и, наконец, поверхности используется рельефный процесс. Разработанная фазовая структура введена для достижения формирования и гомогенизации гауссова (TEM00, M2<1,3) падающего света. Благодаря своим преимуществам, таким как высокая однородность, четкие границы и высокий порог повреждения, он имеет большие перспективы применения в различных областях, таких как лазерная медицинская эстетика, лазерная обработка и обработка поверхности. По сравнению с жидкокристаллическими полимерами, УФ-диоксид кремния имеет низкие характеристики поглощения и более совместим со сценариями применения в ультрафиолетовом диапазоне.

Кварцевая гомогенизация DOE часто используется вместе с фокусирующими линзами для достижения более гибкого формирования и гомогенизации.Поэтому наши стандартные продукты представляют собой сфокусированное формирование луча, используемое со стандартными линзами (по умолчанию f = 330 мм), типичными лучами с плоской вершиной.Пластиковый дизайн светового пути как следует:

Рисунок 1. Типичная оптическая схема кварцевого гомогенизатора DOE.

2. Структура продукта

Гомогенизация кварца LBTEK DOE изготовлена ​​из кварцевого материала, наплавленного УФ-излучением, по технологии рельефа поверхности. Стандартный размер компонента составляет 16 × 16 мм, а прозрачное отверстие — 15 × 15 мм. Все они установлены в соответствующий механический корпус с наружным диаметром Ø. 25,4 мм , подходит для Поставляется со стандартной 1-дюймовой оптической монтажной базой. 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 гомогенизированного ДОЭ кварца.

3. Качество формирования луча

1. Качество формованного пучка характеризуется дифракционной эффективностью и неоднородностью, где неоднородность равна:

 То есть оно определяется среднеквадратичной ошибкой интенсивности света в пределах целевого диапазона гомогенизированного пятна. M — количество пикселей в направлении X гомогенизированного пятна, а N — количество пикселей в направлении Y гомогенизированного пятна. гомогенизированное пятно.

2.Фактические характеристики формирования луча в основном связаны с качеством входного луча.Источник лазерного света должен быть одномодовым ( TEM00 ) и M ² < 1,3.Размер пятна должен соответствовать расчетному значению.В то же время, Входной луч должен быть коллимирован и совмещен с центром ДОЭ . Если есть отклонение в параметрах падающего света, это повлияет на конечный эффект дифракции.Общий типичный диапазон допуска следующий:

Конструкция отклонения длины волны	±5 нм
Смещение XY (эксцентриситет)	±5%× диаметр входного луча
Диаметр входного луча	±5%
Наклон падающего света	±5°
Диапазон расфокусировки	±50% × размер пятна формирования фокуса

2.1 Влияние конструкции с отклонением длины волны: Конструкция с отклонением длины волны в основном отражается на ошибке глубины обработки материала УФ-плавленого кварца, что влияет на эффективность дифракции гомогенизированного ДОЭ. Чрезмерная ошибка отклонения приведет к тому, что пятно излучения нулевого порядка будет слишком сильным. и неровный.

2.2 Влияние эксцентриситета X/Y: Эксцентриситет X/Y главным образом отражается в том факте, что падающее световое пятно не проходит через центр прозрачной апертуры ДОЭ, что влияет на однородность дифракционного светового пятна. неравномерное распределение силы света выходного светового пятна.

Рисунок 3.1. Интенсивность дифракции в фокальной плоскости изменяется при однонаправленном смещении падающего светового пятна.

Рисунок 3.2. Интенсивность дифракции в фокальной плоскости изменяется при изменении диагонали падающего светового пятна.

2.3 Диаметр входного луча: Размер падающего светового пятна должен соответствовать расчетному размеру пятна.Разница приведет к тому, что интенсивность света вокруг выходного светового пятна будет слишком большой или слишком маленькой, что повлияет на окончательный эффект гомогенизации и формирования.

Рисунок 3.3. Интенсивность дифракции в фокальной плоскости изменяется в зависимости от радиуса падающего пятна w.

2.4 Наклон падающего света: Наклон падающего светового пятна приведет к изменению эквивалентной глубины травления, тем самым влияя на разность оптических путей и тем самым влияя на эффективность дифракции; наклон падающего света также вызывает эксцентриситет падающего света при прохождении через него. ДОЭ, влияющий на однородность выходного светового пятна.

2.5 Эффект расфокусировки: Спроектированный гомогенизированныйДОЭ может создавать ожидаемое гомогенизированное световое пятно определенной формы только в расчетной фокальной плоскости. Если оно отклоняется от фокальной плоскости, это приведет к неравномерному распределению интенсивности выходного светового пятна.

Рисунок 3.4 Изменение интенсивности дифракции в фокальной плоскости в зависимости от рабочего расстояния z

4. Описание параметров

1. Поскольку на краю выходного светового пятна имеется медленно меняющаяся область, диапазон расчета различен, и полученные данные также сильно различаются. Поэтому диапазон расчета соответствующих параметров этого продукта определяется следующим образом:

Рисунок 4. Схема определения параметров.

• Неравномерность (RMS, 90%): диапазон расчета определяется как среднеквадратическая ошибка интенсивности света выше 90% медленно меняющейся площади (область b);
• Дифракционная эффективность (FWHM, 50%): Диапазон расчета определяется как пятно, ширина которого превышает половину максимальной ширины;
• Размер выходного пятна (FWHM, 50%): определяется как размер пятна на половине максимальной ширины;
• Ширина зоны передачи (13,5%~90%): Определите диапазон расчета как ширину, соответствующую медленно меняющейся зоне 13,5%~90% (область a).

2. Порог повреждения

Эталонное значение порога повреждения кварцевого гомогенизированного DOE LBTEK составляет:

• 3 Дж/см^2@355 нм, 10 нс, 10 Гц;
• 5 Дж/см^2 при 532 нм, 10 нс, 10 Гц;
• 10 Дж/см^2 при 1064 нм, 10 нс, 10 Гц.

 

 

LBTEK кварцевая гомогенизация DOE - возможности индивидуальной настройки

Таблица параметров возможностей настройки DOE гомогенизации кварца
проект			объем
Появление	Механический корпус		да нет Тубус объектива SM05/SM1/SM2/другие корпуса по индивидуальному заказу
	Материал стеклянной подложки		С/без AR-покрытия; УВФС/другие материалы
Размеры	Геометрия подложки		Поддерживает различные формы резки (D-образные, круглые, многоугольные).
	Размер подложки		3-25,4 мм (диаметр или вписанный квадрат)
	прозрачная апертура		Квадратный/круглый (обычно более чем в 2,5 раза больше диаметра падающего светового пятна)
Оптические параметры	падающее световое пятно	длина волны	266-2600 нм
		размер	Пользователи могут настроить в соответствии с потребностями
		качество	ТЕМ00, М 2 <1,3
	Эффективное фокусное расстояние объектива	Английская футбольная лига	Пользователи могут настроить в соответствии со своими потребностями (да/нет)
	Световое пятно выхода	размер	Пользователи могут настроить в соответствии с потребностями
		форма	Квадрат/круг/линия/другие формы
		эффективность дифракции	>90%
		Неравномерность	<10%
		Ширина зоны передачи	Обычно более 0,5 DL (дифракционный предел)
Для получения качественных гомогенизированных и профилированных световых пятен необходимо соблюдать следующие принципы проектирования: Падающий свет представляет собой одну поперечную моду (TEM00) и M2<1,3; Светлая апертура более чем в 2–2,5 раза превышает размер пятна падающего света; Конструкция падающего света обычно коллимирована. Если он имеет определенный угол расхождения, это необходимо объяснить перед проектированием; Размер выходного пятна с плоской вершиной не может быть меньше размера пятна дифракционного предела, а минимальный размер пятна более чем в 1,5 раза превышает размер пятна дифракционного предела; максимальный размер выходного пятна определяется минимальной точностью обработки. Пожалуйста, проконсультируйтесь техническая поддержка LBTEK для особых требований к настройке; Ширина зоны пропускания не может быть меньше дифракционного предела (DL) более чем в 0,5 раза и по конструкции может быть приближена к 0,5DL.

Если нужные вам параметры не включены в приведенную выше таблицу, обратитесь за подробностями в техническую поддержку LBTEK!