Diffraktives optisches Element DOE

Ein diffraktives optisches Element (DOE) ist eine zentrale mikrooptische Komponente. Es verwendet Mikro-Nano-Lithographietechnologie, um mikroreliefartige Phasenstrukturen auf Substraten aus UV-Fused-Silica herzustellen und ermöglicht durch Beugung und Interferenz von Licht eine präzise Wellenfrontmodulation von Laserstrahlen. Im Gegensatz zu herkömmlichen brechenden optischen Linsen kann ein einzelnes kompaktes DOE komplexe Funktionen wie Strahlformung, Strahlhomogenisierung, Strahlteilung, Vortex-Strahlerzeugung sowie Anordnung mehrerer Fokuspunkte erfüllen. Dank seiner kompakten Bauweise und hohen Gestaltungsflexibilität ist es ein entscheidendes optisches Zubehör für hochwertige Laserbearbeitung, optische Inspektion und forschungsorientierte optische Systeme.

Alle unsere DOE bestehen aus UV-Fused Silica im Vergleich zu flüssigkristallinen Polymer-DOEs bieten sie geringe Absorption, eine hohe laserinduzierte Schadensschwelle und hervorragende Eignung für Anwendungen im UV-Wellenlängenbereich. Wir unterstützen Phasenstufendesigns von 2- bis 16-stufig mit einer Beugungseffizienz, die stetig über 85 % liegt. Neben Standardprodukten sind alle Modelle auch für maßgeschneiderte Entwicklung verfügbar. Auf Grundlage der vom Kunden angegebenen Laserparameter, der Brennweite und der gewünschten Lichtfeldverteilung können wir ein punktgenaues, phasenbasiertes iteratives Design durchführen.

Produktklassifizierung und -einführung

1.1 Kundenspezifische Verteilungs-DOE

Es handelt sich um eine offene, kundenspezifische DOE hauptsächlich für strahlformung und Strahlhomogenisierung basierend auf den Parametern des einfallenden Lichts, der Systembrennweite und der gewünschten Intensitätsverteilung am Ausgang erfolgt die Phasenberechnung mittels eines Punkt-zu-Punkt-Zuordnungsalgorithmus. Mikrostrukturen werden durch Lithografie geätzt, um Gauß-Strahlen in beliebige benutzerdefinierte Lichtfeldverteilungen umzuwandeln. Unabhängig von Standardfleckmustern eignet es sich für die Entwicklung nichtstandardisierter Laserprozesse, Prozessiterationen und spezielle Fleckanpassungen.

1.2 Homogenisierende DOE

Standard-Homogenisierungsoptikelement mit ebener Topologie, erhältlich als rechteckige ebene Topologie und kreisförmige ebene Topologie . Es wandelt einen Gauß-Laserstrahl in einen Fleck mit ebener Topologie und scharfen Kanten sowie gleichmäßiger Energieverteilung um und beseitigt damit das Problem der zu hohen zentralen Energie und der abgeschwächten Randenergie des Gauß-Strahls; zudem gewährleistet es eine konsistente Bestrahlung in der Arbeitsebene. Es ist das am häufigsten verwendete Standard-DOE für industrielle Laserhomogenisierung und findet breite Anwendung in Szenarien, die eine gleichmäßige Flächenbeleuchtung erfordern.

1.3 Spiralphasenplatte-DOE (Wirbelphasenplatte)

Wird zur Erzeugung von wirbelstrahlen . Standard-Spezifikationen umfassen die topologische Ladung 1 und die topologische Ladung 2; andere topologische Ladungen sind auf Wunsch anpassbar. Es moduliert die Wellenfront mittels Phasenstrukturen mit azimuthal variierender Höhe. Wenn ebene einfallende Lichtstrahlen das Element durchlaufen, entsteht eine spiralförmige Wellenfront, die einen ringförmigen Wirbelstrahl mit zentralem dunklen Kern erzeugt. Der Strahl trägt orbitalen Drehimpuls und findet breite Anwendung in optischen Pinzetten, der Super-Auflösungs-Mikroskopie, der optischen Topographiemessung, der optischen Informationsverarbeitung sowie anderen fortgeschrittenen optischen Experimenten und Geräten.

1.4 Multifokale DOE

Ausgänge 3D-Multifokuspunkte gleichzeitig. Ein einzelnes Element kann mehrere steuerbare Fokuspunkte entlang der optischen Achse oder in derselben Fokusebene erzeugen. Die Anzahl der Fokuspunkte, der Fokusabstand und die Energieverteilung werden gemäß den optischen Anforderungen ausgelegt. Ein Laserstrahl wird in mehrere synchrone Fokuspunkte aufgeteilt, wodurch die optische Montage vereinfacht und das Stapeln mehrerer Linsen vermieden wird. Ideal für synchrones Laserbohren, schichtweises Bearbeiten, 3D-Sehfokussierung und mehrpunktige synchrone Inspektion.

Allgemeine Spezifikationstabelle

Hinweis: Alle DOE sind wellenlängenfixierte Konstruktionen. Die nominelle optische Leistung wird nur bei der Konstruktionswellenlänge erreicht. Für Anpassungen geben Sie bitte die Laserwellenlänge, die einfallende Strahldurchmessergröße, den Strahlmodus, die Arbeitsbrennweite sowie eine Zielstrahlabbildung oder Lichtfeldanforderungen an. Unsere optischen Ingenieure führen Simulationen und Konstruktionen durch.

Typische Anwendungen

1. Präzisions-Laserbearbeitung : Laser-Schweißen, Laser-Reinigung, Laser-Markierung, SLM-Metall-Additivfertigung, Oberflächen-Wärmebehandlung, Laser-Beschichtungsabtragung. Flat-top-Homogenisierung gewährleistet konsistente Bearbeitungsqualität; mehrfokale DOE ermöglichen simultane Mehrpunkt-Bearbeitung; kundenspezifische Strahlabbildungen passen sich speziell geformten Schweißnähten und zonenspezifischer Energieeinstellung an.
2. 3D-Vision und optische Inspektion : Strukturierte Lichtprojektion, Kontur-Scanning, gleichmäßige Beleuchtung für Maschinenvision, LiDAR-Strahlformung.
3. Wissenschaftliche Forschung und Präzisionsoptik : Optische Pinzetten, Mikroskopie mit überlegener Auflösung, Wirbeloptik, Laserinterferometrie, Strahldynamik-Forschung. Spiralphasenplatten-DOEs bieten stabile Lösungen für Experimente mit Wirbelstrahlen.
4. UV-Laser-Anwendungen : UV-Lithographie, UV-Laserätzen, UV-Präzisionsablation. Geschmolzenes Quarz vermeidet Alterungs- und Schadensrisiken polymerer Elemente dank geringer UV-Absorption und hoher Schadensbeständigkeit.
5. Medizinische Laser : Homogenisierte therapeutische Flecken, optische Pfade für die synchrone Bestrahlung an mehreren Punkten.