衍射光学元件DOE概要
发布人:新特光电 时间:2017-12-19 关注:

衍射光学元件(DOE:Diffractive Optical Elements),是基于光波的衍射理论,利用计算机辅助设计,并通过半导体芯片制造工艺,在基片上(或传统光学器件表面)刻蚀产生台阶型或连续浮雕结构,形成同轴再现、且具有极高衍射效率的一类光学元件。

衍射光学元件的核心优势:

  • 薄而轻,体积小,是诸多光学仪器的重要元件。
  • 高衍射效率
相位阶数 2 4 8 16
衍射效率 40.5% 81% 94.9% 98.6%
  • 更多的设计自由度

衍射光学元件中,可通过位置、槽宽与槽深及槽形结构的改变产生任意波面,大大增加了设计变量,从而能根据设计需求灵活的调控激光的强度、相位、波前等的分布。

  • 良好的热稳定性,独特的色散特性。

理论上可以获得任意需要的波前,而衍射光学元件出现在基片表面波长量级的厚度内, 因而具有轻型的特点;DOE与传统的光学元件结合, 可使系统更为简洁, 并能校正系统像差。未来光学技术与仪器朝着微型化、阵列化和集成化的方向发展,同时激光设备也由低端粗放快速向高端精细化转变,而这离不开微光学元器件的助力。

从上世纪八十年年代,Holoor就开始提供商用的衍射光学元件。Holoor的激光光束整形透镜不仅性能优良、稳定可靠,而且具有高衍射效率、高精度、高均匀性、小尺寸、重量轻和高损伤阈值的特点,特别适合高标准、高能量密度、大功率的激光器使用。Holoor目前已经在医疗/美容,材料加工和前沿科学领域和全球知名的激光公司建立了广泛而深入的合作。

Holoor的衍射光学元件(DOE)使用透镜表面的微纳结构,改变激光的相位。Holoor衍射光学元件能够实现对激光能量分布的各种调制,例如激光分束、激光聚焦、激光采样、激光整形、平顶激光光斑、轴向多焦点、长焦深、匀光扩散、双波长等各种对激光能量分布的控制。得益于研发团队的超强设计能力,Holoor的衍射光学元件DOE具有高效率、高精度、小尺寸、重量轻和高损伤阈值的特点,波长可覆盖从紫外激光到中红外激光的任意波长,产品系列包括单个激光透镜和激光透镜模组。因此,Holoor 衍射光学元件特别适合大功率激光器、高功率密度激光器使用。目前已经在许多激光应用中都发挥了重要作用,例如激光加工、激光打标、激光焊接、激光切割、激光打孔、激光热处理等领域。

新特光电的Holoor衍射光学元件DOE(Diffractive Optical Elements),以能够应用于大功率激光器,优异的性能和稳定性而著称。Holoor的DOE激光衍射光学元件包括光束整形、光束分光、聚焦控制三大类。

Holoor光束整形器/平顶激光衍射光学元件

  1. 平顶光束整形器
    1. 聚焦型平顶光束整形元件,聚焦平顶光束整形元件器件,激光平顶光斑透镜
    2. 角度型平顶光束整形元件,发散型平顶光束整形器件,角度型激光平顶光斑透镜,
  2. M-Shape光束整形器,M波形光束整形元件/透镜
  3. 圆环激光发生器,激光多圆环发生器,激光圆环衍射光学元件
  4. 涡镜头(产生微圆环光斑),漩涡镜头,激光轴棱镜,涡旋透镜
  5. 激光匀光器,激光扩散器(使激光均匀地扩散成一个平面),均匀片,激光匀束元件

平顶光束整形器详解

平顶光束整形器可将(准)高斯分布的入射激光转变成任意形状和大小的光束(圆形,方形,正方形和线性),光束光强分布均匀,具有陡峭的边缘。

均匀的光斑能保证平面内的具有相同的光处理过程,排除了特殊区域的过量曝光或曝光不足。另外,陡峭的光束边缘使处理区域和非处理区域具有明显的界限。

光束整形可以分为:光束聚焦整形,混合整形或工作在特定距离的平顶整形模块,聚焦于无穷远或焦距处的角光束整形(平顶分布)和在扫描线上均匀分布的M整形。

平顶光束整形器 平顶光束整形器

Holoor光束分光衍射光学元件/Holoor多光斑衍射光学元件DOE

  1. 激光衍射分束器,多光斑衍射光学元件
    1. 一维激光分束器,一维激光光束分束元件
    2. 二维激光分束器,激光二维分束元件
  2. 客制化激光光束分束器,客户定制的激光分束元件,各种光能量分布,定制激光图形
  3. 激光光栅,衍射光栅
  4. 激光采样器,激光采样元件,激光分光元件,激光取光元件,光束采样器

激光衍射分束器详解

激光衍射分束器可以在不改变原始激光特性的情况下将单束光斑转变成多束光斑,从而大幅提高加工效率,也可也平顶整形器元件组合使用,达到均匀加工的效果。

Holoor光束分光衍射光学元件-激光衍射分束器

Holoor聚焦控制衍射光学元件

  1. 激光多焦点透镜,轴向多焦点激光元件,衍射校正聚焦镜
  2. 长焦深激光透镜,长焦深激光衍射光学元件
  3. 双波长激光透镜,双波长激光衍射元件,多波长激光衍射光学元件

多焦点衍射光学元件详解

多焦点衍射光学元件由平凸聚焦镜和依附在平面上的衍射元件构成,可将单个入射光斑同时聚焦于多个固定的焦平面上(光束传播方向)。多焦点透镜可作为准细长聚焦元件,增加聚焦深度,应用于玻璃激光切割和微加工领域。

多焦点衍射光学元件
型号 波长[nm] 焦点数 元件大小[mm] 焦点平均间距 [um] 备注
BF-005-I-Y-A 1064 2 25.4 598  
MF-001-I-Y-A 1064 5 15 112.8  
MF-002-I-Y-A 1064 7 25.4 95.3  
MF-005-I-Y-A 1064 4 11 549  
MF-006-I-Y-A 1064 15 11 610.4  
MF-007-I-Y-A 1064 5 11 146.6 High Efficiency
BF-006-I-Y-A 1064 2 11 1995  
BF-014-I-Y-A 1064 2 11 301  
BF-015-I-Y-A 1064 2 25.4 31  
TF-008-I-Y-A 1064 3 11 535.7  
MF-003-I-Y-A 1064 9 15 68.5  
MF-004-I-Y-A 1064 11 25.4 121.3  
TF-004-I-Y-A 1064 3 11 150.5  
TF-005-I-Y-A 1064 3 25.4 15.5  
TF-010-I-Y-A 1064 3 11 667.4  
TF-011-I-Y-A 1064 3 11 414.7  
MF-009-I-Y-A 1064 6 15 94.5  
MF-011-I-Y-A 1064 5 11 238.1 orders 0,-1,-2,-3,-4
MF-012-I-Y-A 1064 15 25.4 125.6  
MF-013-I-Y-A 1064 5 11 192.3  
TF-012-I-Y-A 1064 3 11 226  
BF-021-I-Y-A 1064 2 38.1 5429.9  
BF-016-I-Y-A 1064 2 25.4 13.3  
BF-008-I-Y-A 1064 2 11 1071.5  
BF-017-I-Y-A 1064 2 11 1334.8  
BF-018-I-Y-A 1064 2 11 829.4  
BF-019-I-Y-A 1064 2 11 452  
TF-003-I-Y-A 1064 3 25.4 299  
TF-009-I-Y-A 1064 3 11 997.5  
BF-020-I-Y-A 1064 2 11 1602.6  
MF-008-I-Y-A 1064 5 15 112.8 High Efficiency

 

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