레이저 및 가변 감쇠기 애플리케이션 노트

2023년 ２월 22일

1부: 레이저 감쇠기를 사용하여 출력 전력 제어

레이저 감쇠기는 입사하는 레이저 빔의 광 출력 또는 강도를 줄일 수 있는 광학 장치입니다. 이는 특히 출력 전력이 고정된 레이저 광원에 유용합니다. 레이저 감쇠기는 필요한 감쇠 정도에 따라 고정형과 가변형으로 나뉩니다. 가변형 감쇠기는 수동 또는 전동 조절 방식으로 쉽게 구할 수 있습니다. 레이저 감쇠기는 감쇠 후 빔의 진행 방향에는 전혀 영향을 미치지 않습니다.

작동 원리

레이저 감쇠기 광학 장치는 빛의 일부가 유전체 코팅된 광학 장치 표면에서 반사되고 나머지는 투과되는 반사 원리에 따라 작동합니다. 광학 장치의 각도 회전은 광학 장치에 입사되는 빛의 각도를 변경하며, 이는 결국 감쇠 수준을 변경하는 투과율의 변경을 유발합니다. 광학 장치의 각도 회전으로 인해 광학 장치를 통과하는 레이저 빔은 굴절되어 나가는 레이저 빔의 경로를 변경합니다. 이 문제를 해결하기 위해 두 번째 옵틱을 순서대로 사용하고 그림 1과 같이 빔 전파 방향을 변경하지 않도록 두 옵틱을 나란히 이동합니다.

제품 번호.	ATTN-10600-WC-V1
파장	10.6μm
조리개 지우기	최대 19mm(맞춤형)
전송 범위	10 - 90 %
손상 임계값	1MW/cm^2
분해능	5%

표 1. ATTN-10600-WC-V1 주요 사양

*감쇠기는 9.4μm에서 작동 가능합니다.

레이저 감쇠기의 구조는 전송 중 빔 클리핑에 대한 걱정 없이 더 큰 빔 입력을 허용하고, 수냉식 채널은 작동 내내 일정한 냉각을 허용하여 어느 시점에서든 손상이나 빔 조작을 방지합니다. 레이저 감쇠기의 설계는 그림 2에서 볼 수 있습니다.

레이저 감쇠기 2 — 그림 2. ATTN-10600-WC-V1의 설계 특징

어플리케이션

레이저 감쇠기의 내부 설계로 인해 반사광을 효율적으로 흡수할 수 있습니다. 빔의 초점을 맞추지 않고 시준된 빔 출력의 감쇠를 위해 설계되었습니다. 레이저 감쇠기는 출력 빔 전력의 정밀한 제어 또는 감소를 목적으로 모든 레이저 시스템에 구현될 수 있습니다.

그림 3과 같이 컴팩트한 디자인으로 레이저 시스템에 쉽게 통합할 수 있으며 베이스 플레이트를 통해 레이저 감쇠기를 장착하기 위한 홀더 또는 어댑터를 쉽게 제조할 수 있습니다. 요청 시 모터 버전도 제공됩니다.

2부: 가변 감쇠기를 이용한 편광 원리에 의한 정밀 제어

정밀 레이저 응용 분야에는 미세한 전력 제어가 필요합니다. 이 목적을 달성하기 위해 넓은 다이내믹 레인지와 정밀 제어를 갖춘 가변 감쇠기가 설계되었습니다. UV에서 IR까지의 파장 범위에서 강도 감쇠에 적합합니다.

작동 원리

이 가변 감쇠기는 특별히 설계된 광기계 어댑터와 정밀 광기계 홀더로 구성됩니다. 관련된 핵심 광학 장치는 반파장판과 박막 편광판입니다. 반파장판은 일반적으로 광축에 평행하게 절단된 복굴절 결정으로 만들어집니다. 입사 빔의 편광 방향을 변경하는 데 사용됩니다.

반파장판 뒤에 위치한 박막 브루스터형 편광자는 s편광은 반사하고 p편광은 투과시킨다. s-편광 빔과 p-편광 빔의 강도 비율은 파장판을 회전시킴으로써 연속적으로 변할 수 있습니다. 출구 빔의 강도 또는 강도 비율은 넓은 동적 범위에서 제어할 수 있습니다. 최대 전송을 위해 P-편광을 선택할 수 있습니다. 반파장판을 0도에서 45도까지 회전시켜 최대에서 최소까지의 전체 감쇠 범위를 달성할 수 있습니다. 전력을 지속적으로 모니터링하기 위해 빔 덤프를 전력계로 교체할 수 있습니다.

다양한 작동 파장에서 편광 감쇠기의 주요 사양은 다음과 같습니다. 시중의 유사 제품과 비교할 때 정밀 레이저 공정 제어에 유용한 광범위한 감쇠 동적 범위를 제공합니다.

파장	355 / 532 / 1064nm
타입	전송 모드
조리개 지우기	14mm
빔 시프트	0.5mm
멸종 비율	> 200 : 1
감쇠 범위	0.5 % - 95의 %
손상 임계값	>5J/cm2@1064nm, 20ns, 20Hz
중량(평량)