Diffractief optisch element (DOE)

Een diffractief optisch element (DOE) is een kernmicro-optisch component. Het maakt gebruik van micro-nanolithografietechnologie om micro-relief-fasestructuren te fabriceren op UV-gevormd kwartssubstraten en realiseert precieze golfvlakmodulatie van laserbundels via diffractie en interferentie van licht. In tegenstelling tot traditionele brekende optische lenzen kan één compacte DOE complexe functies uitvoeren, zoals bundelvorming, bundelhomogenisatie, bundelsplitsing, vortexbundelgeneratie en arrangement van meervoudige focuspunten. Door zijn compacte structuur en hoge ontwerpflexibiliteit is het een essentieel optisch accessoire voor hoogwaardige laserbewerking, optische inspectie en onderzoeksoptische systemen.

Al onze DOEs zijn gemaakt van UV-gesinterd silica . In vergelijking met DOE’s op basis van vloeibare kristalpolymeer bieden zij lage absorptie, een hoge door laser veroorzaakte beschadigingsdrempel en superieure geschiktheid voor toepassingen bij UV-golflengten. Wij ondersteunen faseniveau-ontwerpen van 2-niveau tot 16-niveau, met een diffractie-efficiëntie die constant boven de 85% ligt. Naast standaardproducten zijn alle modellen beschikbaar voor aangepaste ontwikkeling. Wij kunnen op basis van de laserinvoerparameters van de klant, de brandpuntsafstand en de gewenste lichtveldverdeling een punt-tot-punt faseniteratief ontwerp uitvoeren.

Productclassificatie en introductie

1.1 Aangepaste verdelings-DOE

Het is een open aangepaste DOE, voornamelijk bedoeld voor bundelvorming en bundelhomogenisatie op basis van de parameters van het invallende licht, de systeembrandpuntsafstand en de gewenste uitvoerintensiteitsverdeling wordt de faseberekening uitgevoerd via een punt-naar-punt-toewijzingsalgoritme. Microstructuren worden geëtst met behulp van lithografie om Gaussische stralen om te zetten in een willekeurige, aangepaste lichtveldverdeling. Omdat deze oplossing niet gebaseerd is op standaardvlekpatronen, is deze geschikt voor de ontwikkeling van niet-standaard laserprocessen, procesiteratie en speciale vlekaanpassing.

1.2 Homogeniserende DOE

Standaard vlak-top homogeniserend optisch element, verkrijgbaar in rechthoekige vlak-top en cirkelvormige vlak-top . Het zet een Gaussische laserstraal om in een vlak-topvlek met scherpe rand en uniforme energieverdeling, waardoor het probleem van te hoge centrale energie en verminderde randenergie van de Gaussische straal wordt opgelost en een consistente belichting op het werkvlak wordt gegarandeerd. Het is het meest gebruikte standaard DOE voor industriële laserhomogenisatie en wordt veel toegepast in toepassingen waar uniforme oppervlaktebelichting vereist is.

1.3 Spiraalvormige faseplaat-DOE (Vortex-faseplaat)

Wordt gebruikt om vortexstralen . Standaardspecificaties omvatten topologische lading 1 en topologische lading 2; andere topologische ladingen zijn op maat te maken. Het moduleert het golfvlak via fasestructuren met azimutaal variërende hoogte. Wanneer vlak invallend licht door het element gaat, wordt een spiraalvormig golfvlak gevormd, wat een ringvormige vortexstraal met een donkere kern in het midden oplevert. De straal draagt orbitaal hoekmomentum en wordt veel gebruikt in optische pincetapparatuur, superresolutiemicroscopie, optische topografische meting, optische informatieverwerking en andere geavanceerde optische experimenten en apparatuur.

1.4 Multi-focale DOE

Uitgaven 3D multi-focale stippen tegelijkertijd. Een enkel element kan meerdere instelbare brandpunten genereren langs de optische as of op hetzelfde brandvlak. Het aantal brandpunten, de afstand tussen de brandpunten en de energieverdeling worden ontworpen volgens de optische vereisten. Één laserstraal wordt gesplitst in meerdere gelijktijdige brandvlekken, wat de optische montage vereenvoudigt en het stapelen van meerdere lenzen voorkomt. Ideaal voor gelijktijdig laserboren, gelaagde bewerking, 3D-visiebrandpuntsinstelling en inspectie op meerdere punten gelijktijdig.

Algemene specificatietabel

Opmerking: Alle DOE’s zijn ontworpen voor een vaste golflengte. De nominale optische prestaties worden alleen bereikt bij de ontwerpgolflengte. Voor aanpassing dient u de laser-golflengte, de invallende vlektdiameter, de straalmodus, de werkbrandpuntsafstand en de vereisten voor de doelvlek of het lichtveld op te geven. Onze optische ingenieurs voeren simulatie en ontwerp uit.

Typische toepassingen

1. Precisielaserbewerking : Laserlassen, laserreiniging, lasermarkering, SLM-metaaladditieve productie, oppervlaktehittebehandeling, verwijdering van lasercoating. Homogenisatie met vlak-top-profiel garandeert consistente bewerkingskwaliteit; multi-focus DOE’s maken gelijktijdige meerpuntsbewerking mogelijk; aangepaste vlekken passen zich aan speciaal gevormde lasnaden en regeling van energieverdeling per zone aan.
2. 3D-visie en optische inspectie : Structuurlichtprojectie, contourenscanning, uniforme verlichting voor machinevisie, LiDAR-stralenvorming.
3. Wetenschappelijk onderzoek en precisieoptica : Optische pincet, superresolutie-microscopie, vortexoptica, laserinterferometrie, onderzoek naar straal-dynamica. Spiraalvormige faseplaten (DOE’s) bieden stabiele oplossingen voor experimenten met vortexstralen.
4. UV-laserapplicaties : UV-lithografie, UV-laseretsen, UV-precisie-ablatie. Geschmolten kwarts voorkomt veroudering en schadegevaren van polymeerelementen dankzij lage UV-absorptie en hoge schadebestendigheid.
5. Medische lasers : Gelijkmatige therapeutische vlekken, optische paden voor gelijktijdige irradiatie op meerdere punten.