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光束聚焦 DOE

光束聚焦整形器是衍射光学元件,可将透镜焦点沿着光轴分成多个焦点,或通过产生贝塞尔光束来增加透镜的焦深。我们一站式供应各种类型的可以控制激光束的聚焦特性,增加焦点深度等,可提供选型、技术指导、安装培训、个性定制等全生命周期、全流程服务,欢迎联系我们的产品经理!

产品经理:程经理

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  • 上架时间: 2022-11-15
  • 所属品牌: Holo/Or

多焦点透镜

多焦点透镜(多焦点DOE)是指使一束激光同时产生多个焦点的衍射光学元件,光束在通过衍射光学元件后在激光传播的方向上具有多个能量集中的焦点,满足某些特殊场合的应用。焦点之间的间距近乎相等,一般焦点个数为2-15个不等,间距一般为几十到几百微米,各个焦点的能量也基本一致。

光束聚焦DOE1.png

多焦点透镜通常和聚焦镜组成一个光学模组使用,多焦点镜片本身是平面型的DOE,外加的聚焦镜作用是增大焦深(切割深度),使多焦点透镜在传播距离上具有更好的灵活性。

多焦点透镜主要应用于激光深度切割,例如激光玻璃切割、蓝宝石切割、透明薄膜切割等。

值得一提的是焦点的个数和焦点之间的距离我们可以根据客户的需求进行设计,选型时会根据客户不同的切割需求来预先确定。例如对于厚度为1mm、折射率约为1.6的玻璃,我们推荐使用MF-013-I-Y-A和20mm的聚焦镜搭配,同时5个焦点对玻璃进行切割。除了定制灵活之外,我们也拥有几百种多焦点元件和长焦深元件的标准规格,对于任意一个波长,可能都有超过20种的标准规格可供选择,目前比较热销的波长涵盖1064nm,1030nm,1550/800nm和355nm。对于激光切割客户一般性的需求,我们的标准品就可以容易地满足,这样减小了客户的开模费用,使客户的项目开发变得更加方便。

多焦点透镜有两种配置

  • 由平凸透镜组成,具有预定焦距和衍射图案,在其平面侧刻蚀。
  • 为了获得更大的灵活性,可以使用窗口DOE,以便在特定距离处获得焦点,用户在DOE之后添加常规的聚焦透镜。镜头焦距决定工作距离(WD)

光束聚焦DOE2.png

多焦点透镜也可用作长焦元件,在诸如激光玻璃切割和激光微加工等应用中有效地增加了聚焦深度。

特点

  • 可定制激光焦点数量、焦点间距、焦深长度,为各种激光深度切割应用提供支持
  • 适用范围广,可配合单模激光或多模激光
  • 损伤阈值高,适用于各类光纤激光器、大功率皮秒激光器、飞秒激光器
  • 多种镜片材料,波长可覆盖193nm to 10.6um波段
  • 高效率,衍射效率最高可达>95%

典型应用

  • 激光深度切割,隐形切割
  • 0.1~1mm玻璃,蓝宝石切割
  • 激光过程监控/监测、显微镜、激光光谱学、激光度量学
  • 科研,各种激光科学应用
型号 波长[nm] 焦点数 焦点平均间距 [um]
BF-005-I-Y-A 1064 2 598
BF-006-I-Y-A 1064 2 1995
BF-008-I-Y-A 1064 2 1071.5
BF-014-I-Y-A 1064 2 301
BF-015-I-Y-A 1064 2 31
BF-016-I-Y-A 1064 2 13.3
BF-017-I-Y-A 1064 2 1334.8
BF-018-I-Y-A 1064 2 829.4
BF-019-I-Y-A 1064 2 452
BF-020-I-Y-A 1064 2 1602.6
BF-021-I-Y-A 1064 2 5429.9
BF-022-I-Y-A 1064 2 95.9
BF-023-I-Y-A 1064 2 143.9
BF-024-I-Y-A 1064 2 191.8
MF-001-I-Y-A 1064 5 451.3
MF-002-I-Y-A 1064 7 571.5
MF-003-I-Y-A 1064 9 548.2
MF-004-I-Y-A 1064 11 1213.2
MF-005-I-Y-A 1064 4 1647.1
MF-006-I-Y-A 1064 15 8545.1
MF-007-I-Y-A 1064 5 586.2
MF-008-I-Y-A 1064 5 451.3
MF-009-I-Y-A 1064 6 472.7
MF-011-I-Y-A 1064 5 1052.6
MF-012-I-Y-A 1064 15 1757.8
MF-013-I-Y-A 1064 5 833.3
MF-014-I-Y-A 1064 25 2874.7
MF-015-I-Y-A 1064 27 1608.9
MF-016-I-Y-A 1064 49 5839.5
MF-017-I-Y-A 1064 5 2887.4
TF-003-I-Y-A 1064 3 598
TF-004-I-Y-A 1064 3 301
TF-005-I-Y-A 1064 3 31
TF-008-I-Y-A 1064 3 1071.5
TF-009-I-Y-A 1064 3 1995
TF-010-I-Y-A 1064 3 1334.8
TF-011-I-Y-A 1064 3 829.4
TF-012-I-Y-A 1064 3 452
TF-013-I-Y-A 1064 3 1602.6
TF-014-I-Y-A 1064 3 95.9
TF-015-I-Y-A 1064 3 143.9
TF-016-I-Y-A 1064 3 191.8

*波长1064nm,外部聚焦镜20mm,焦点介质的折射率1.00,其它波长规格请联系我们

长焦深透镜

光束聚焦DOE3.png

长焦深透镜可实现更长的聚焦深度以及更高的横向分辨率(更小的光斑尺寸)。长的焦距深度要求小数值孔径,小的光斑尺寸要求大数值孔径,这两者本来是相互冲突的,但长焦深透镜却能够使光束同时具备这两个特性,因此其十分适合一些行业应用。例如激光钻孔,透明材料的切割(玻璃,蓝宝石等),激光过程监控/监测、显微镜、激光度量学等等。

常规的光学元件(如球面透镜,反射镜等),并不能同时满足这两个特性。而我们的长焦深透镜能够产生类似于“长的圆柱体”的长焦深焦点,焦点具有锐利的边缘和更长的焦深,同时保持激光光斑尺寸非常小。

长焦深透镜的作用是使入射光在焦距附近产生一个能量近乎均匀分布、焦深的长度达几十微米到几毫米的焦点。相比于普通的光束焦点(能量非常集中,长度和宽度都有限),通过长焦深透镜可把光束焦点拉长为原来的几十倍至上百倍,同时宽度基本保持不变。能量均匀的长焦深光斑特别适合对材料进行深度切割。

长焦深透镜和多焦点元件互为补充,与多焦点产品相比,长焦产品的优势在于它可以沿自由度产生连续的强度分布,并且不会受到相邻焦点之间能量较低的区域的影响,在激光材料加工等领域有重要应用。如果用1064nm的长焦深DOE切割厚度2mm、折射率1.5的玻璃,可以选用EF-004-I-Y-A配合25mm的聚焦镜。这种情况下,EF-004-I-Y-A的焦深长度正好约为2mm,满足切割要求,并且具有很好的切割效果,表面平整度高、切割速度快。最近1030nm的长焦深切割应用也越来越多,例如EF-003-J-Y-A,EF-010/015/016/026-J-Y-A。

特点

  • 高效率,高衍射效率,>95%
  • 焦深可定制,可指定焦点长度
  • 高能量阈值/高损伤阈值,适用于大功率激光器
  • 聚焦光斑尺寸很小,接近衍射极限
  • 可选择是否镀增透膜
  • 覆盖紫外到红外的所有激光波段,193nm to 10.6um

典型应用

  • 激光材料加工,激光切割很厚的材料,深度激光切割
  • 激光打孔,厚基板激光钻孔
  • 显微镜,激光显微镜
型号 波长[nm] 焦点深度[um] 光束直径[mm]
EF-001-I-Y-A 1064 483 13
EF-002-I-Y-A 1064 270 4
EF-003-I-Y-A 1064 444 12
EF-006-I-Y-A 1064 93 7
EF-007-I-Y-A 1064 53 9
EF-008-I-Y-A 1064 120 6
EF-009-I-Y-A 1064 68 8
EF-010-I-Y-A 1064 43 10
EF-011-I-Y-A 1064 949 2
EF-014-I-Y-A 1064 454 3
EF-015-I-Y-A 1064 11311-485 ** 1-15
EF-016-I-Y-A 1064 25982-1068 ** 1-15
EF-017-I-Y-A 1064 18877-786 ** 1-15
EF-019-I-Y-A 1064 376-79 ** 4-15
EF-020-I-Y-A 1064 9680-3188 ** 1-15
EF-021-I-Y-A 1064 9590-1520 ** 1-15
EF-022-I-Y-A 1064 8798-1167 ** 1-15
EF-023-I-Y-A 1064 602-233 ** 3-7
EF-024-I-Y-A 1064 1405-148 ** 2-15
EF-025-I-Y-A 1064 1803-465 ** 2-7
EF-026-I-Y-A 1064 859-332 ** 3-7
EF-027-I-Y-A 1064 2573-663 ** 2-7
EF-028-I-Y-A 1064 1405-148 ** 2-15

*波长1064nm,外部聚焦镜25mm,焦点介质的折射率1.00,其它波长规格请联系我们

玻璃切割解决方案

具有超短IR脉冲的激光玻璃切割近来正在发展成为高通量玻璃加工的关键技术 。使用这种技术切割厚玻璃(> 500um)面临着独特的挑战,因为激光能量既需要聚焦在一个狭窄的点上,又要在玻璃深度上均匀分布。我们最近推出了成丝切割模块来满足对完整解决方案 和最佳性能感兴趣的客户的玻璃切割的需求。

光束聚焦 DOE4.png

成丝切割模块

成丝切割模块是一种衍射光学模组。其主要应用于玻璃成丝切割。它最大的特点是能将入射激光沿整个焦深范围的束腰尺寸整形成仅1.8um。同时,聚焦点尺寸相当于0.35个物镜的孔径光阑。因为成丝切割模块在沿光轴方向能够在空气中输出1mm长度的光斑的能量均匀分布的激光,所以成丝切割模块是非常适合用于切割厚玻璃一款产品。

光束聚焦DOE5.png

成丝切割模块是一款革命性的激光玻璃切割产品,其具有极小的光斑、高度的均匀性和93%的能量利用率,能够轻松用于0~2.5mm之间各种厚度的玻璃切割。现对于多焦点和长焦深技术,其光斑尺寸和能量均匀性都实现的极大的改善,秒杀原有的多焦点透镜和长焦深透镜。而和锥镜的贝塞尔光束相比,成丝切割模块具有更好的能量均匀性,对应更高的切面质量,更小的切口粗糙度。

传统的玻璃切割技术是利用金刚石在玻璃的表面上划出微凹槽,在外力的作用下实现玻璃的切断。然而,这种技术已经不能满足信息显示技术推动下产生的新型玻璃。由于其需要更高精度的切割,所以特别需要利用激光技术来切割。玻璃激光切割是一项容易操控的非接触式且低污染技术,其优点在于在高速切割下能保证边缘整齐、垂直性佳和内损伤低。目前脆性材料切割用到的主要激光波长为1064nm和1030nm。

成丝切割是一种目前玻璃切割中较流行的工艺,激光光源上一般选择1064nm或1030nm的超短脉冲(USP)激光器,可用于切割各种各样的玻璃基板,包括用于智能手机显示器的软性硼硅酸盐以及钢化玻璃等。“成丝”就是把激光束变成一个在焦深方向上能量均匀分布的“刀”,这把刀其实就是一个激光细丝。成丝切割的优势在于切割的边缘质量好,切割速度快达2000毫米/秒,无需后期处理。

光束聚焦DOE6.png

上图为成丝切割模块输出激光在Z轴上的能量分布图与标准贝塞尔光斑(红色)的光线能量分布图仿真的对比,可以看到成丝切割模块的能量都有效地分布在切割区域内,而普通贝塞尔光束的能量分布不均匀,焦深过长,低于切割阈值部分的能量不能被有效应用。

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