レーザーおよび可変減衰器のアプリケーション ノート

パート 1: レーザー減衰器を使用した出力パワーの制御

レーザー減衰器は、入射レーザー光の光パワーまたは強度を低減できる光学デバイスです。これは、出力が固定されているレーザー光源に特に有効です。必要な減衰量に応じて、固定式と可変式のレーザー減衰器があります。可変式減衰器は、手動調整式と電動調整式の両方が市販されています。レーザー減衰器は、減衰後もビームの伝搬方向に影響を与えません。

動作原理

レーザー減衰光学系は反射の原理に基づいて動作します。この反射原理では、誘電体コーティングされた光学系の表面で光の一部が反射され、残りは透過されます。 光学系の角回転は、光学系への入射光の角度を変化させ、透過率を変化させ、最終的に減衰レベルを変化させます。 光学系の角回転により、光学系を通過するレーザー ビームは屈折を受け、それによって出射するレーザー ビームの経路が変化します。 この問題を修正するために、1 番目の光学素子を順番に使用し、XNUMX つの光学素子をタンデムに移動して、図 XNUMX に示すようにビームの伝搬方向を変えないようにします。

※アッテネータは9.4μmでの運用が可能です。

レーザー減衰器のアーキテクチャにより、伝送中のビーム クリッピングを心配することなく、より大きなビーム入力が可能になります。また、水冷チャネルにより、動作中の一定の冷却が可能になり、損傷やビーム操作をいつでも防止できます。 レーザー減衰器の設計を図 2 に示します。

用途

レーザー減衰器の内部設計により、反射光を効率的に吸収できます。 これは、集束ビームではなく、コリメートされたビーム出力の減衰用に設計されています。 レーザー減衰器は、出力ビーム パワーの正確な制御または低減を目的として、任意のレーザー システムに実装できます。

図 3 に示すように、コンパクトな設計により、レーザー システムへの統合が容易になり、ベース プレートにより、レーザー減衰器を取り付けるためのホルダーまたはアダプターを簡単に製造できます。 ご要望に応じて電動バージョンもご用意しています。

第2部：可変減衰器を用いた偏波原理による精密制御

精密レーザーアプリケーションには、細かい出力制御が必要です。 広いダイナミックレンジと精密な制御を備えた可変減衰器は、この目的を達成するように設計されています。 これは、UVからIRまでの波長範囲にわたる強度減衰に適しています。

動作原理

この可変減衰器は、特別に設計されたオプトメカニクス アダプターと精密オプトメカニクス ホルダーで構成されています。 関連する重要な光学部品は、半波長板と薄膜偏光子です。 通常、XNUMX/XNUMX 波長板は光軸に平行にカットされた複屈折結晶でできています。 入射ビームの偏光方向を変更するために使用されます。

0/45 波長板の後に配置された薄膜ブリュースター型偏光子は、s 偏光を反射し、p 偏光を透過します。 波長板を回転させることにより、ｓ偏光ビームとｐ偏光ビームの強度比を連続的に変化させることができる。 出射ビームの強度またはその強度比は、広いダイナミック レンジで制御できます。 透過率を最大にするために P 偏光を選択できます。 XNUMX/XNUMX 波長板を XNUMX 度から XNUMX 度まで回転させることにより、最大から最小までの全範囲の減衰を実現できます。 パワーを常に監視するために、ビームダンプをパワーメーターに置き換えることができます。

さまざまな動作波長での偏光減衰器の主な仕様を以下に示します。 市場の類似製品と比較して、減衰のダイナミック レンジが大きく、精密なレーザー プロセス制御に役立ちます。

用途

以下にリストされた特性により、偏光減衰器は微調整ステップでレーザー強度を正確に制御できます。 適切なタイプの偏光子を使用すると、この原理は非常に高い出力レベルで実現できます。

• レーザービームを手動で調整可能な強度比の XNUMX つの平行ビームに分割します
• 広いダイナミックレンジ
• 無視できる透過ビーム偏差
• 高い光学損傷閾値
• 伝送減衰範囲 0.5% – 95.0%

偏光光学設計の適用は、レーザー強度の減衰に限定されません。 その他のアプリケーションには、位相制御 (位相遅延)、干渉計などがあります。