Introdução de elementos ópticos difrativos emergentes
Elemento óptico difrativo, o DOE é um elemento óptico emergente que vem crescendo nos últimos anos. O DOE geralmente usa um processo de micro-nano-condicionamento para formar uma unidade de difração bidimensional distribuída. Cada unidade de difração pode ter uma forma específica, índice de refração, etc., para ajustar com precisão a distribuição de fases da frente da onda do laser. O laser difrata após passar por cada unidade difrativa e interfere a uma certa distância (geralmente o infinito ou plano focal da lente) para formar uma distribuição específica da intensidade da luz.
Lente de foco de sílica fundida asférica
Após o advento dos elementos ópticos difrativos, ele mostrou grande potencial de aplicação nas áreas de laser de alta potência, processamento a laser, tratamento médico a laser, micro-imagem, lidar, iluminação estruturada de luz, visor a laser, etc. Suas vantagens estão principalmente em:
1) alta eficiência. O design preciso da estrutura da unidade de difração pode garantir que quase 100% da energia do laser seja projetada no padrão exigido e a eficiência seja muito maior que a máscara e outros meios;
2) Fácil de usar. O elemento óptico difrativo tem um volume e peso muito pequenos e pode ser usado quando inserido no caminho óptico; na maioria dos casos, pode ser usado com lentes padrão, lentes de campo, micro-objetivas etc.
3) flexibilidade. Graças ao rápido desenvolvimento da tecnologia de processamento micro-nano, o DOE pode ser personalizado para diferentes lasers ou diferentes intensidade de luz / distribuição de fase. Ao mesmo tempo, a estrutura do caminho óptico do aplicativo DOE é muito simples. Em uso, diferentes lentes podem ser usadas para obter diferentes tamanhos de pontos geométricos.
Como um novo tipo de dispositivo óptico, é necessário entender suas características ao selecionar / usar elementos ópticos difrativos.
lente óptica para laser de fibra
De acordo com diferentes usos, o DOE geralmente pode ser dividido em modelagem de feixe, divisão de feixe, luz estruturada, foco múltiplo e outra geração de feixe especial; cada categoria possui princípios, características de design e aplicação diferentes. De um modo geral, antes de optar por usar os componentes do DOE, você deve prestar atenção aos seguintes princípios:
1) O feixe de luz gerado pelo elemento óptico difrativo não pode violar a lei de propagação da luz de fundo; a distribuição específica da intensidade da luz construída por ela só pode existir dentro de uma certa profundidade de campo. Portanto, em uso, o formato, o tamanho, a distância de trabalho, a profundidade de campo, etc., às vezes não são os dois, e as compensações precisam ser feitas;
2) O elemento óptico difrativo geralmente é projetado de acordo com o comprimento de onda do laser, abertura do feixe, modo de feixe (M2) e distribuição de intensidade de campo próximo, portanto esses parâmetros devem ser medidos com mais precisão antes da seleção. A incompatibilidade entre os parâmetros de uso e os parâmetros de design resultará em efeitos de uso ruins ou até indisponibilidade;
3) O elemento óptico difrativo é sensível ao ângulo da luz incidente e requer melhor precisão e estabilidade do ajuste do caminho óptico;
4) A maioria dos elementos ópticos difrativos controla com precisão a fase de frente de onda do laser incidente; portanto, outros componentes no caminho óptico, como lentes refletivas / transmissivas, lentes etc. devem usar dispositivos de alta precisão e comprimento de onda baixo, caso contrário afetar o efeito final;
5) Como os elementos ópticos de transmissão convencional, de acordo com diferentes comprimentos de onda e requisitos de intensidade do laser, os elementos ópticos difrativos podem ser feitos de materiais infravermelhos, como quartzo, vidro, pedras preciosas, plásticos e resinas, ZnSe e revestimentos antirreflexo.