Дифракционный оптический элемент (DOE)

Дифракционный оптический элемент (DOE) — это ключевой микрооптический компонент. В его производстве применяется микронанолитографическая технология, позволяющая формировать микрорельефные фазовые структуры на подложках из ультрафиолетового кварцевого стекла; точная модуляция волнового фронта лазерных пучков достигается за счёт дифракции и интерференции света. В отличие от традиционных преломляющих оптических линз, один компактный DOE способен выполнять сложные функции: формирование пучка, гомогенизацию пучка, деление пучка, генерацию вихревых пучков и создание многоточечных фокусных конфигураций. Благодаря компактной конструкции и высокой гибкости проектирования DOE является важным оптическим аксессуаром для высокотехнологичной лазерной обработки, оптического контроля и исследовательских оптических систем.

Все наши DOE изготовлены из УФ-кварц . По сравнению с жидкокристаллическими полимерными ДОЭ они обеспечивают низкое поглощение, высокий порог лазерного повреждения и превосходную совместимость для применений в ультрафиолетовом диапазоне. Мы поддерживаем проектирование фазовых уровней от 2-уровневого до 16-уровневого, при этом дифракционная эффективность стабильно превышает 85 %. Помимо стандартных изделий, все модели доступны для индивидуальной разработки. Мы можем выполнять итеративное точечное фазовое проектирование на основе параметров лазерного излучения заказчика, фокусного расстояния и требуемого распределения светового поля.

Классификация продукции и введение

1.1 ДОЭ с индивидуальным распределением

Это открытая индивидуальная ДОЭ, предназначенная в первую очередь для формирования пучка и гомогенизации пучка на основе параметров падающего света, фокусного расстояния системы и требуемого распределения интенсивности на выходе фазовый расчёт выполняется с помощью алгоритма поэлементного отображения. Микроструктуры формируются методом литографии для преобразования гауссовых пучков в любое заданное распределение светового поля. Благодаря отсутствию стандартных пятен, данное решение подходит для разработки нестандартных лазерных процессов, итеративной оптимизации технологических режимов и создания специализированных пятен.

1.2 Дифракционный элемент для выравнивания (DOE)

Стандартный плоский оптический элемент для выравнивания, доступен в исполнениях прямоугольного и круглого плоских пятен преобразует гауссов лазерный пучок в пятно с равномерным распределением энергии и чёткими краями, устраняя проблему избыточно высокой энергии в центре и ослабленной энергии на периферии гауссова пучка и обеспечивая стабильное облучение рабочей поверхности. Это наиболее распространённый стандартный дифракционный элемент для промышленного выравнивания лазерного излучения и широко применяется в задачах, требующих равномерного освещения поверхности.

1.3 Спиральный фазовый диск (DOE) (вортексный фазовый диск)

Используется для генерации вортексных пучков . Стандартные спецификации включают топологический заряд 1 и топологический заряд 2; другие значения топологического заряда доступны по заказу. Элемент модулирует фронт волны посредством фазовых структур с азимутально изменяющейся высотой. При прохождении плоской падающей световой волны через элемент формируется спиральный фронт волны, генерирующий кольцевой вихревой пучок с тёмным центральным ядром. Такой пучок несёт орбитальный момент импульса и широко применяется в оптических пинцетах, микроскопии сверхвысокого разрешения, оптических измерениях топографии, оптической обработке информации, а также в других передовых оптических экспериментах и оборудовании.

1.4 Многофокусный DOE

Выходы трёхмерные многофокусные пятна одновременно. Один элемент может генерировать несколько управляемых фокусных точек вдоль оптической оси или на одной фокальной плоскости. Количество фокусных точек, расстояние между ними и распределение энергии определяются оптическими требованиями. Один лазерный луч разделяется на несколько синхронных фокусных пятен, что упрощает сборку оптической системы и исключает необходимость последовательного размещения нескольких линз. Идеально подходит для синхронного лазерного сверления, послойной обработки, фокусировки в 3D-видении и многоточечного синхронного контроля.

Общая таблица технических характеристик

Примечание: Все дифракционные оптические элементы (DOE) спроектированы с фиксированной длиной волны. Номинальные оптические характеристики достигаются только при проектной длине волны. Для настройки укажите, пожалуйста, длину волны лазера, размер входного пятна, тип моды пучка, рабочее фокусное расстояние, эскиз требуемого пятна или требования к световому полю. Наши оптические инженеры проведут моделирование и разработку.

Типовые области применения

1. Точная лазерная обработка : лазерная сварка, лазерная очистка, лазерная маркировка, аддитивное производство металлов методом SLM, термообработка поверхности, удаление лазерных покрытий. Гомогенизация типа «плоское пятно» обеспечивает стабильное качество обработки; многофокусные DOE позволяют одновременно обрабатывать несколько точек; специальные пятна адаптируются под сварные швы нестандартной формы и регулировку энергии по зонам.
2. 3D-визирование и оптический контроль : проецирование структурированного света, сканирование контуров, равномерное освещение для машинного зрения, формирование пучка в LiDAR.
3. Научные исследования и прецизионная оптика оптические пинцеты, микроскопия сверхвысокого разрешения, вихревая оптика, лазерная интерферометрия, исследования динамики пучков. Спиральные фазовые пластинки DOЕ обеспечивают стабильные решения для экспериментов с вихревыми пучками.
4. Применение УФ-лазеров уФ-литография, УФ-лазерное травление, УФ-абляция с высокой точностью. Кварцевое стекло исключает риски старения и повреждений полимерных элементов благодаря низкому поглощению в УФ-диапазоне и высокой устойчивости к повреждениям.
5. Медицинские лазеры гомогенизированные терапевтические пятна, оптические пути многоточечного синхронного облучения.