إدخال عناصر بصرية حيوية ناشئة
عنصر بصري حيوي ، DOE هو عنصر بصري ناشئ ازدهر في السنوات الأخيرة. تستخدم وزارة الطاقة عادة عملية النقش بالنانو الصغير لتكوين وحدة حيود موزعة ثنائية الأبعاد. يمكن أن يكون لكل وحدة حيود شكل محدد ، مؤشر انكسار ، وما إلى ذلك ، لضبط توزيع الطور في مقدمة موجة الليزر بدقة. ينكسر الليزر بعد المرور عبر كل وحدة حيود ويتداخل على مسافة معينة (عادة ما يكون اللانهاية أو المستوى البؤري للعدسة) لتشكيل توزيع شدة ضوء معين.
عدسة التركيز البؤري للسيليكا المصهورة شبه كروية
بعد ظهور العناصر الضوئية المشتتة ، فقد أظهرت إمكانات تطبيق كبيرة في مجالات الليزر عالي الطاقة ، والمعالجة بالليزر ، والعلاج الطبي بالليزر ، والتصوير الدقيق ، والليدار ، وإضاءة الضوء المنظمة ، وشاشة الليزر ، وما إلى ذلك. وتكمن مزاياها بشكل رئيسي في:
1) كفاءة عالية. يمكن أن يضمن التصميم الدقيق لهيكل وحدة الانعراج أن ما يقرب من 100 ٪ من طاقة الليزر يتم إسقاطها على النمط المطلوب ، وأن الكفاءة أعلى بكثير من القناع والوسائل الأخرى ؛
2) سهل الاستخدام. يحتوي العنصر البصري الانعراجي على حجم ووزن صغير جدًا ، ويمكن استخدامه عند إدراجه في المسار البصري ؛ في معظم الحالات ، يمكن استخدامه مع العدسات القياسية ، والعدسات الميدانية ، والأهداف الدقيقة ، إلخ.
3) المرونة. بفضل التطور السريع لتقنية معالجة النانو الصغيرة ، يمكن تخصيص DOE لأشعة الليزر المختلفة أو توزيع شدة / هدف طور ضوء مختلف. في الوقت نفسه ، فإن بنية المسار البصري لتطبيق DOE بسيطة للغاية. في الاستخدام ، يمكن استخدام عدسات مختلفة لتحقيق أحجام بقعة هندسية مختلفة.
كنوع جديد من الأجهزة البصرية ، من الضروري فهم خصائصه عند اختيار / استخدام العناصر الضوئية المشتتة.
وفقًا للاستخدامات المختلفة ، يمكن تقسيم DOE بشكل عام إلى تشكيل الشعاع ، وتقسيم الشعاع ، والضوء المنظم ، والتركيز المتعدد ، وتوليد شعاع خاص آخر ؛ كل فئة لها مبادئ مختلفة ، وخصائص التصميم والتطبيق. بشكل عام ، قبل اختيار استخدام مكونات DOE ، يجب الانتباه إلى المبادئ التالية:
1) لا يمكن لحزمة الضوء التي يولدها العنصر البصري الانكساري أن تنتهك قانون انتشار الإضاءة الخلفية ؛ لا يمكن أن يكون توزيع شدة الضوء المحدد الذي تم إنشاؤه من خلاله إلا في عمق مجال معين. لذلك ، في الاستخدام ، فإن الشكل الموضعي المطلوب ، والحجم ، ومسافة العمل ، وعمق المجال ، وما إلى ذلك ليسوا في بعض الأحيان ، ويجب إجراء مقايضات ؛
2) عادة ما يتم تصميم العنصر البصري الانعكاسي وفقًا لطول موجة الليزر وفتحة الشعاع ووضع الشعاع (M2) وتوزيع شدة المجال القريب ، لذلك يجب قياس هذه المعلمات بدقة أكبر قبل التحديد. سيؤدي عدم التطابق بين معلمات الاستخدام ومعلمات التصميم إلى تأثيرات استخدام ضعيفة أو حتى عدم التوفر ؛
3) العنصر البصري الانعكاسي حساس لزاوية الضوء الساقط ، ويتطلب دقة وثبات أفضل لتعديل المسار البصري ؛
4) تتحكم معظم العناصر الضوئية الانعكاسية بدقة في مرحلة جبهة الموجة من الليزر الساقط ، لذلك يجب أن تستخدم المكونات الأخرى في المسار البصري مثل العدسات العاكسة / المرسلة والعدسات ، وما إلى ذلك ، أجهزة عالية الدقة ومنخفضة الطول الموجي ، وإلا تؤثر على التأثير النهائي ؛
5) مثل العناصر البصرية التقليدية للإرسال ، وفقًا لأطوال الموجات المختلفة ومتطلبات شدة الليزر ، يمكن تصنيع العناصر الضوئية المشتتة من مواد الأشعة تحت الحمراء مثل الكوارتز والزجاج والأحجار الكريمة والبلاستيك والراتنجات و ZnSe والطلاء المضاد للانعكاس.