Kırınımlı Optik Elemanlar (DOE): Işın Şekillendirme DOE Uygulama Notu Nasıl Seçilir

Lazer optiğinde, difraktif optik elemanlar (DOE'ler) paralelleştirilmiş Gauss ışınlarını istenen bir çıktı modeline dönüştürmek için tasarlanmıştır. Işın şekillendiriciler ve ışın şekillendirici difüzörler, gelen lazer ışınlarını kare, yuvarlak veya çizgi şekillerdeki küçük ve homojen üst şapka noktalarına dönüştürmek için yaygın olarak kullanılan DOE'lerdir. Farklı anahtar parametreleri vardır ve DOE seçimi için kullanılabilecek bazı genel kurallar vardır.

DOE seçimi

Bir DOE seçmeden önce, aşağıdaki bilgiler ve gereklilikler hazırlanmalıdır:

  • Çalışma Dalgaboyu
  • Işın kalitesi (M2)
  • Çıktı şekli profili (Yuvarlak; Dikdörtgen; Çizgi)
  • Çıkış ışını boyutu ve EFL

İlk husus, istenen görüntü boyutudur. Bir ışın şekillendirici DOE genellikle odaklama optiğine sahip kurulumlarda kullanılır ve görüntü boyutu hem odaklama optiğinin etkin odak uzaklığı (EFL) hem de DOE'nin tam açısı tarafından belirlenir:

DOE: Kiriş Şekillendirme DOE 1 Nasıl Seçilir

Gelen lazer ışını kalitesi de DOE seçimi için kritik öneme sahiptir. M2'si 1.5'ten küçük olan lazer için bir top-hat ışını şekillendirici kullanılabilir. Aksi takdirde, kırınımlı bir difüzör optimum bir seçimdir. Bir ışın şekillendirici içeren tipik kurulum, bir lazer, bir yakınlaştırma ışını genişletici (BXZ), bir ışın şekillendirici eleman, bir tarama sistemi ve şekil 1'de gösterildiği gibi işlenecek bir yüzeyden oluşur.

DOE: Kiriş Şekillendirme DOE 3 Nasıl Seçilir
Şekil 1. Tipik bir kiriş şekillendirici kurulumu

Top-hat kiriş şekillendiricinin önemli parametreleri ve çalışma gereksinimleri aşağıda listelenmiştir:

MalzemelerErimiş Silika, ZnSe, Plastik
Dalga boyu aralığı193nm ila 10.6um
DOE'nin Minimum Tam AçısıKırınım Sınırının 1.5 katı
Tablo 1. Önemli Top-Hat Kirişi Şekillendirici Parametreleri
Koşutlanmış Giriş KirişiGauss ışını (TEM00), M² < 1.5
Giriş Kiriş ÇapıSabit
Çalışma DalgaboyuSabit
Optik KurulumIşın yolundaki tüm net açıklıklar, ışın boyutundan (2/e1) en az 2 kat daha büyük olmalıdır (optimal olarak > 2.5x)
Tablo 2. Top-Hat Işın Şekillendirici Çalıştırma Gereksinimleri

Bir ışın yayıcıya dayalı tipik kurulum, bir lazer, bir yakınlaştırma ışını genişletici, bir ışın yayıcı eleman, bir odaklama sistemi ve şekil 2'de gösterildiği gibi işlenecek bir yüzeyden oluşur.

DOE: Kiriş Şekillendirme DOE 5 Nasıl Seçilir
Şekil 2. Tipik bir ışın şekillendirici difüzör kurulumu

Işın şekillendirici difüzörün önemli parametreleri ve çalışma gereksinimleri aşağıda listelenmiştir.

MalzemelerErimiş Silika, Safir, ZnSe, Cam Üzerine Polimer, Plastikler
Dalga boyu aralığı193nm ila 10.6um
Minimum Tam Açı
DOE
41 dereceye kadar birkaç mRad
Tablo 3. Önemli Işın Şekillendirici Difüzör Parametreleri
Giriş KirişiTek veya çoklu mod, M² > 1.5
Giriş Kiriş Çapıherhangi
Çalışma DalgaboyuSabit
Optik KurulumIşın yolundaki tüm net açıklıklar, ışın boyutundan (2/e1) en az 2 kat daha büyük olmalıdır (optimal olarak > 2.5x)
Tablo 4. Işın Şekillendirme Difüzörü Çalışma Gereksinimleri

Bilgi Formu

İletişim Formu

Kuruluşunuzun e-postasını kendi etki alanıyla (varsa) kullanmanızı öneririz.