Élément optique diffractif (DOE)

L’élément optique diffractif (DOE) est un composant micro-optique fondamental. Il utilise la technologie de lithographie micro-nano pour fabriquer des structures de phase micro-reliefs sur des substrats en silice fondue UV, et permet une modulation précise du front d’onde des faisceaux laser grâce à la diffraction et à l’interférence de la lumière. Contrairement aux lentilles optiques réfractives classiques, un seul DOE compact peut remplir des fonctions complexes telles que la mise en forme du faisceau, l’homogénéisation du faisceau, la division du faisceau, la génération de faisceaux vortex et l’agencement de plusieurs points focaux. Doté d’une structure compacte et d’une grande souplesse de conception, il constitue un accessoire optique essentiel pour les systèmes lasers haut de gamme destinés au traitement laser, à l’inspection optique et à la recherche.

Tous nos DOE sont fabriqués en Silice fondue UV . Par rapport aux DOE en polymère cristallin liquide, ils offrent une faible absorption, un seuil élevé de dommage induit par laser et une compatibilité supérieure pour les applications dans l’ultraviolet. Nous proposons des conceptions de phase allant de 2 niveaux à 16 niveaux, avec un rendement de diffraction constamment supérieur à 85 %. En complément des produits standards, tous les modèles sont disponibles sur mesure. Nous pouvons réaliser une conception itérative de phase point à point selon les paramètres d’entrée laser du client, la distance focale et la répartition cible du champ lumineux.

Classification des produits et présentation

1.1 DOE personnalisé pour la répartition

Il s’agit d’un DOE ouvert et personnalisable principalement destiné à la mise en forme du faisceau et à l’homogénéisation du faisceau . À partir des paramètres de la lumière incidente, de la longueur focale du système et de la distribution d’intensité de sortie souhaitée, le calcul de la phase est effectué à l’aide d’un algorithme de mappage point à point. Des microstructures sont gravées par lithographie afin de transformer des faisceaux gaussiens en toute distribution de champ lumineux personnalisée. Libéré des motifs de tache standards, il convient au développement de procédés laser non standard, à l’itération de procédés et à la personnalisation de taches spécifiques.

1.2 Élément optique diffractif homogénéisant (DOE)

Élément optique diffractif homogénéisant plat standard, disponible en profil plat rectangulaire et profil plat circulaire . Il transforme un faisceau laser gaussien en une tache plate présentant un contour net et une énergie uniforme, éliminant ainsi le problème d’énergie centrale excessivement élevée et d’énergie atténuée en périphérie caractéristique du faisceau gaussien, et garantissant une irradiation homogène sur le plan de travail. C’est l’élément optique diffractif homogénéisant standard le plus couramment utilisé dans l’homogénéisation laser industrielle, largement employé dans les applications nécessitant un éclairage uniforme de surface.

1.3 Élément optique diffractif à phase spirale (plaque à phase vortex)

Utilisé pour générer des faisceaux vortex . Les spécifications standard comprennent la charge topologique 1 et la charge topologique 2 ; d’autres charges topologiques sont personnalisables. Il module le front d’onde au moyen de structures de phase dont la hauteur varie azimutalement. Lorsqu’une lumière incidente plane traverse cet élément, un front d’onde spiralé se forme, produisant un faisceau vortex annulaire doté d’un cœur sombre central. Ce faisceau transporte un moment angulaire orbital, largement utilisé dans les pinces optiques, la microscopie à super-résolution, la mesure topographique optique, le traitement optique de l’information ainsi que d’autres expériences et équipements optiques avancés.

1.4 DOE multifocal

Produits points focaux 3D simultanément. Un seul élément peut générer plusieurs points focaux commandables le long de l’axe optique ou sur le même plan focal. Le nombre de points focaux, l’espacement focal et la répartition de l’énergie sont conçus selon les exigences optiques. Un faisceau laser est divisé en plusieurs points focaux synchrones, ce qui simplifie l’assemblage optique et évite l’empilement de plusieurs lentilles. Idéal pour le perçage laser synchrone, le traitement en couches, la mise au point 3D pour la vision artificielle et l’inspection synchrone multipoint.

Tableau des spécifications générales

Remarque : Tous les DOE sont des conceptions verrouillées en longueur d’onde. Les performances optiques nominales ne sont obtenues que précisément à la longueur d’onde de conception. Pour toute personnalisation, veuillez fournir la longueur d’onde du laser, la taille du spot incident, le mode du faisceau, la distance focale de travail, ainsi que le dessin cible du spot ou les exigences relatives au champ lumineux. Nos ingénieurs opticiens effectueront une simulation et procéderont à la conception.

Applications typiques

1. Usinage laser de précision soudage laser, nettoyage laser, marquage laser, fabrication additive métallique par fusion sur lit de poudre (SLM), traitement thermique de surface, retrait de revêtement laser. L’homogénéisation en top-hat garantit une qualité de traitement constante ; les DOE multifocaux permettent un usinage simultané en plusieurs points ; les spots personnalisés s’adaptent aux cordons de soudure de formes spéciales et à la régulation énergétique par zone.
2. vision 3D et inspection optique projection de lumière structurée, numérisation de contours, éclairage uniforme pour vision industrielle, façonnage de faisceau LiDAR.
3. Recherche scientifique et optique de précision : Pinces optiques, microscopie à résolution supérieure, optique à vortex, interférométrie laser, recherche sur la dynamique des faisceaux. Les plaques à phase spirale (DOE) offrent des solutions stables pour les expériences avec des faisceaux vortex.
4. Applications des lasers UV : Lithographie UV, gravure laser UV, ablation de précision UV. La silice fondue évite les risques de vieillissement et de dommages associés aux éléments polymères, grâce à sa faible absorption dans l’UV et à sa forte résistance aux dommages.
5. Lasers médicaux : Taches thérapeutiques homogénéisées, chemins optiques pour l’irradiation synchrone multipoint.