Преобразователь режимов лазера LBTEK – пример применения

1. Точное измерение

Режим лазера высокого порядка содержит больше информации и степеней свободы.Использование режима Эрмита-Гаусса высокого порядка может улучшить точность измерения поперечного положения лазера. Используя характеристики режима высокого порядка, преобразователь лазерных мод может применяться для измерения угла наклона лазера, чтобы еще больше повысить точность измерения угла наклона лазера.Измерение угла наклона лазера очень полезно при обнаружении гравитационных волн, отслеживании биологических частиц и позиционирования между спутниками имеет важные применения.

2. Световая ловушка

Эрмитовы гауссовы моды высокого порядка могут генерировать пучки квадратных вихревых массивов, которые можно использовать для исследования двумерных многолуночных оптических пинцетов и атомных ловушек. Таким образом, преобразователь мод показывает большой потенциал в применении многолуночных оптических пинцетов. 

Рисунок 1 (а) Суперпозиция двух эрмитово - гауссовских мод для генерации луча вихревой решетки; (б) Принципиальная схема неравновесного интерферометра Маха - Цендера , встроенного в призму Дава, используемого для генерации лазерного луча вихревой решетки

Преобразователь режимов лазера LBTEK – Техническое примечание

I. Обзор

Преобразователь мод LBTEK представляет собой дифракционный оптический элемент, который может преобразовывать лазерный свет из базовой моды TEM00 в моду Эрмита-Гаусса более высокого порядка. Различные структуры и распределения фаз могут обеспечивать различные преобразования мод. Преобразователь мод LBTEK использует технологию оптического согласования для создания жидкокристаллических полимерных пленок с различным распределением быстрых осей на поверхности стеклянной подложки и контролирует разность оптических путей (или разность фаз) о-света и электронного света путем точного управления толщина жидкокристаллического полимера, что позволяет осуществлять преобразование между различными режимами.

В резонаторе лазера любое решение параксиального уравнения Гельмгольца может быть выражено как комбинация мод Эрмита-Гаусса HGmn (его распределение амплитуды может быть выражено плоскостью оси x/y декартовой системы координат), m и n соответственно представляют собой x и количество мод в направлении y; мода HG также называется поперечной электромагнитной модой, поэтому ее также можно выразить как TEMmn. Используя преобразователь лазерных мод, каждое пятно лазерной моды можно преобразовать напрямую для получения лазеров различных мод колебаний высокого порядка без создания лазерного резонансного резонатора. По сравнению с основным режимом, лазер моды высокого порядка имеет более сложное латеральное распределение, содержит больший объем информации и имеет большее сфокусированное пятно.Поэтому преобразователи лазерных мод могут использоваться в коммуникациях, зондировании, прецизионных измерениях, STED-микроскопах. и оптические пинцеты в других областях.

Рис. 1. Принципиальная диаграмма распределения интенсивности и фазы различных лазерных мод.

2. Структура продукта

Преобразователь мод LBTEK изготовлен из окон N-BK7 и жидкокристаллических полимерных материалов, представляет собой сэндвич-структуру «передняя и задняя стеклянные подложки + средний слой функциональной пленки LCP» и устанавливается в стандартный тубус SM1. Название продукта, модель и параметры спецификации выгравированы на втулке, а на торцевой поверхности выгравированы короткая линия и точка. Короткая линия представляет направление 0° быстрой оси. Направление быстрой оси области, соответствующей точка параллельна короткой линии, а направление быстрой оси прилегающей области параллельно короткой линии.Короткие вертикальные линии. Для преобразователя режимов ТЕМ00-ТЕМ01/10 порядок против часовой стрелки от области, соответствующей точке, составляет 0°, 90°, для преобразователя режимов ТЕМ00-ТЕМ11 порядок против часовой стрелки от области, соответствующей точке, составляет 0°, 90 °, 0°, 90° .

Рис. 2. Структурная схема преобразователя режимов лазера.

3. Оптические свойства 

Преобразователь мод лазера LBTEK представляет собой дифракционный оптический элемент, который преобразует лазер из базовой моды TEM00 в эрмитовую гауссову моду более высокого порядка на основе собственной разработанной структуры и распределения фазы.Различные структуры и распределения фаз могут обеспечивать различные преобразования мод. Преобразователь мод LBTEK в основном использует технологию оптического согласования для создания жидкокристаллических полимерных пленок с различным распределением быстрых осей на поверхности стеклянной подложки для достижения ее фазовой структуры и точно контролирует запаздывание фазы o-света и электронного света, управляя Толщина пленки жидкокристаллического полимера.π для достижения своей функции.Поскольку разные длины волн соответствуют разным задержкам, этот продукт представляет собой устройство с одной длиной волны.

Рисунок 3. Диаграмма измеренного пятна преобразователя мод лазера.

Преобразователь мод LBTEK использует разницу в показателе преломления между o- light и e- light жидкокристаллического материала для достижения преобразования лазерной моды.При использовании необходимо, чтобы падал линейно поляризованный свет, а направление поляризации параллельно или перпендикулярно направление быстрой оси молекул жидкого кристалла, чтобы получить более чистую моду высокого порядка. Если в качестве падающего света используется свет с другими состояниями поляризации, часть лазерной моды преобразуется, что приводит к неравномерному модовому распределению интенсивности излучаемого света.

4. Описание параметров

1. Разрыв между соседними территориями

Из-за природы самого жидкокристаллического материала между двумя соседними областями с разными быстрыми осями молекул жидкого кристалла будет определенная область градиента, образующая зазор. Зазор между соседними областями преобразователя лазерных мод LBTEK — это ширина зазорамежду

Рис. 4. Принципиальная схема зазора между соседними участками преобразователя мод лазера.

2. Отклонение проходящего света

• Параметр отклонения проходящего света в основном используется для характеристики параллельности изделия.Чем ближе угол отклонения проходящего света к 0°, тем лучше параллельность;
• Для оптических компонентов без механического корпуса основным фактором, влияющим на параллельность, является посадка защитного стекла, а угол отклонения проходящего света обычно контролируется в пределах 1 угловой минуты;
• Для оптических изделий с установленными механическими корпусами основными факторами, влияющими на параллельность, являются посадка защитного стекла и параллельность между механическим корпусом и оптическими компонентами.Угол отклонения проходящего света обычно контролируется в пределах 10 угловых минут.

Преобразователи мод лазера LBTEK – возможности индивидуальной настройки

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