Внедрение новых дифракционных оптических элементов
Дифракционный оптический элемент, DOE - это новый оптический элемент, который процветает в последние годы. DOE обычно использует процесс микро-нано травления для формирования двумерно распределенного дифракционного блока. Каждый дифракционный блок может иметь определенную форму, показатель преломления и т. Д. Для точной регулировки фазового распределения фронта лазерной волны. Лазер дифрагирует после прохождения каждого дифракционного блока и воздействует на определенное расстояние (обычно бесконечность или фокальная плоскость линзы), чтобы сформировать определенное распределение интенсивности света.
Фокусирующая линза из асферического кварцевого стекла
После появления дифракционных оптических элементов он показал большой потенциал применения в таких областях, как лазер высокой мощности, лазерная обработка, лазерное лечение, микроизображение, лидар, структурированное световое освещение, лазерный дисплей и т. Д. Его преимущества в основном заключаются в:
1) Высокая эффективность. Точная конструкция структуры дифракционного блока может гарантировать, что почти 100% энергии лазера проецируется на требуемый рисунок, а эффективность намного выше, чем у маски и других средств;
2) Простота в использовании. Дифракционный оптический элемент имеет очень малый объем и вес и может использоваться при вставке в оптический тракт; в большинстве случаев его можно использовать со стандартными объективами, полевыми объективами, микрообъективами и т. д.
3) Гибкость. Благодаря быстрому развитию технологии микро-нано обработки, DOE может быть настроен для разных лазеров или разной целевой интенсивности света / фазового распределения. В то же время структура оптического пути приложения DOE очень проста. При использовании можно использовать разные линзы для достижения разных геометрических размеров пятна.
В качестве нового типа оптического устройства необходимо понимать его характеристики при выборе / использовании дифракционных оптических элементов.
оптический объектив для волоконного лазера
В соответствии с различными применениями DOE, как правило, можно разделить на формирование луча, расщепление луча, структурированный свет, мультифокус и другие специальные генерации луча; У каждой категории свои принципы, особенности дизайна и применения. Вообще говоря, прежде чем использовать компоненты DOE, вы должны обратить внимание на следующие принципы:
1) Световой луч, генерируемый дифракционным оптическим элементом, не может нарушать закон распространения подсветки; построенное им удельное распределение интенсивности света может существовать только в пределах определенной глубины резкости. Следовательно, при использовании требуемая форма пятна, размер, рабочее расстояние, глубина резкости и т. Д. Иногда не совпадают, и необходимо найти компромисс;
2) Дифракционный оптический элемент обычно проектируется в соответствии с длиной волны лазера, апертурой луча, модой луча (M2) и распределением интенсивности ближнего поля, поэтому эти параметры должны быть более точно измерены перед выбором. Несоответствие между параметрами использования и параметрами проекта приведет к плохим эффектам использования или даже недоступности;
3) Дифракционный оптический элемент чувствителен к углу падающего света и требует большей точности и стабильности регулировки оптического пути;
4) Большинство дифракционных оптических элементов точно контролируют фазу волнового фронта падающего лазера, поэтому другие компоненты оптического пути, такие как отражающие / пропускающие линзы, линзы и т. Д., Должны использовать высокоточные устройства с низкой длиной волны, в противном случае это будет повлиять на конечный эффект;
5) Подобно обычным пропускающим оптическим элементам, в соответствии с различными длинами волн и требованиями к интенсивности лазера, дифракционные оптические элементы могут быть изготовлены из инфракрасных материалов, таких как кварц, стекло, драгоценные камни, пластмассы и смолы, ZnSe и антиотражающие покрытия.