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Strahlformer für Hochleistungslaser

Strahlformer vom Lichtreflexionstyp, der Hochleistungslaser von über 10 kW handhaben kann

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Strahlformerfunktionen

Transmissive Strahlformer (Diffraktive Optische Elemente: DOEs), die im Allgemeinen zur Strahlformumwandlung eingesetzt werden,​ ​können aufgrund der Auswirkungen der Wärmeentwicklung ihre Leistung bei der Anwendung auf Hochleistungslaser nicht aufrechterhalten, und ihr Einsatzbereich ist begrenzt.
Der reflektierende Strahlformer von NTT-AT kann das Element mithilfe einer Kühleinheit direkt kühlen, sodass er auch bei Hochleistungslasern über 10 kW Leistung zeigen kann.
Insbesondere beim Einsatz in Laserbearbeitungsanwendungen kann es eine Vielzahl von Strahlformen erzeugen, die sich ideal für die Laserbearbeitung eignen, wie z. B. Zylinder-, Ring-, Linienstrahl oder nichtbeugende Strahlen wie Bessel-Strahlen.

Prinzip der Strahlformung
Prinzip der Strahlformung
Elektronenmikroskopische Aufnahme der Strahlformeroberfläche
REM-Foto der Oberfläche
  • Das DOE-Substrat, das als Strahlformer fungiert, kann aus SiC, Si, Metall usw. ausgewählt werden.
  • Die Effizienz der Lichtnutzung hängt von der Abstufung der Oberflächentiefe ab. Derzeit können bis zu 64 Abstufungen unterstützt werden.
  • Wir entwerfen und fertigen Strahlformer nach Kundenwunsch (Wellenlänge, Lichtquelle M2, Einfallswinkel, Brennweite, Abbildungsmuster).

Zusammenhang zwischen Oberflächengradation und Lichtnutzungseffizienz


Diagramm des Oberflächentons und der Lichtnutzungseffizienz
 
Abstufung der Oberflächentiefe Leichte Nutzungseffizienz
16 93.1 %
8 81.6 %
4 53.2 %
2 30.9 %

Anwendungsbeispiel Strahlformer

Reflektierender Strahlformer für die Laserbearbeitung

Wir stellen reflektierende Strahlformer her, die mit Hochleistungslasern über 10 kW kompatibel sind.
Wir entwerfen und fertigen Muster gemäß den Laserspezifikationen des Kunden (Wellenlänge, Strahlform, Singlemode, Multimode, Strahlgröße usw.) und der gewünschten Ausgangsstrahlform.
Auf Anfrage stellen wir Ihnen auch individuelle Montagevorrichtungen zur Verfügung. Nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf.
Diagramm einer Beispielträgerform nach dem Formen
Beispiele für Strahlformen nach dem Formen: kreisförmig (Doughnut oder Top Hat), Rechteck, Linie, Strahlverzweigung usw.

Anwendungsbeispiel zur Laserbearbeitung

Laser werden in einer Vielzahl von Bereichen wie Schneiden, Bohren, Schweißen, Markieren, Glühen und Abtragen eingesetzt.

Reflektierender Strahlformer für die Strahlformung mit langem Fokus

Der reflektierende Strahlformer von NTT-AT ermöglicht ein freies Wellenfrontdesign. Ein freies optisches Design ist möglich, ohne dass eine Abbildungslinse erforderlich ist, und es ist möglich, nicht gebeugte Strahlen wie Bessel-Strahlen und Laguerre-Gauss-Strahlen zu erzeugen.

Die folgende Abbildung ist ein Beispiel eines Bessel-Strahls. Es wird ein Bessel-Strahl mit einem Brennpunkt von 350 mm und einer Tiefenschärfe von mehr als ±100 mm erzeugt.
Selbst unter atmosphärischen Turbulenzen können Spitzenintensitätsänderungen extrem gering gehalten werden.

 

Reflektierender Strahlformer, der eine freie Wellenfrontgestaltung ermöglicht

Der reflektierende Strahlformer von NTT-AT ermöglicht ein freies Wellenfrontdesign. Es ist eine freie optische Gestaltung möglich, ohne dass eine Abbildungslinse erforderlich ist, und es kann jede beliebige Strahlform erzeugt werden.
Zum Beispiel haben wir diffuses Licht (5 mm φ Gaußscher Strahl) von einer optischen Faser in das DOE eingegeben und Saturn (Ringe und zentraler heller Fleck), ein langes und schmales Rechteck und mehrere Strahlen in einem Abstand von 350 mm erzeugt die tatsächliche Bildentstehung. Dies ist ein Foto, als ich es gemacht habe.)
Wir entwerfen Strahlmuster nach Kundenwunsch und fertigen Strahlformer.
 

Spezifikationsbeispiel

Die folgenden Spezifikationen sind Beispiele. Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich anderer Strahlmuster, optischer Designs, Wellenlängen usw.
Artikel Spezifikationen (Beispiel)
Transformation der Strahlform Gaußsch → Quadrat (Zylinder)
Laserwellenlänge 1064 Nanometer
Laserleistung ~10kW*
Durchmesser des einfallenden Strahls 30mmφ
Einfallswinkel des Lasers 45°
Kühlleistung (100 mm quadratisch) 300W
Form 40 mm x 40 mm x 0,5 mm
Material Si, SiC
Lichtsammeleffizienz Kein Objektiv: 70 %
Mit Objektiv: 95 % oder mehr
Bitte kontaktieren Sie uns für andere Substrate wie Quarz und Saphir.
* Bitte kontaktieren Sie uns für Laserleistungen über 10kW.

Materialien herunterladen

Strahlformer für Hochleistungslaser  

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Bitte zögern Sie nicht, uns für Anfragen wie einen Kostenvoranschlag zu kontaktieren.

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