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大功率激光器用束流整形器

一种可支持10 kW超高功率激光器的反光型光束整形器

询问

光束整形器特性

通常用于光束形状转换的透射式光束整形器(衍射光学元件:DOE)在应用于高功率激光器时,由于发热的影响而无法保持其性能,其使用范围受到限制。
NTT-AT的反射式光束整形器可以使用冷却装置直接冷却元件,因此即使使用超过 10kW 的高功率激光器也能发挥性能。
特别是当用于激光加工应用时,它可以产生适合激光加工的各种光束形状,例如顶帽光束、环形光束、线光束或贝塞尔光束等非衍射光束。

波束成形原理
波束成形原理
波束成形表面的电子显微镜照片
表面SEM照片
  • 作为光束整形器发挥作用的DOE底板可从SiC、Si、金属等中选择。
  • 光利用率取决于表面深度的灰度。现在可以应对64灰度。
  • 根据客户需求(波长、光源M2、入射角、焦距、成像模式)设计和制造束形器。

表面灰度与光利用效率的关系


表面色调和光利用效率图
 
表面深度灰度 光利用效率
16 93.1 %
8 81.6 %
4 53.2 %
2 30.9 %

应用梁整形器的示例

激光加工用反射型束形器

我们制造与超过 10kW 的高功率激光器兼容的反射式光束整形器。
我们根据客户的激光规格(波长、光束形状、单模、多模、光束尺寸等)和所需的输出光束形状来设计和制造图案。
我们还可以根据要求提供单独的安装夹具。请随时与我们联系。
成型后梁形状示例的图示
成型后的梁形状示例:圆形 (圆环或顶帽) 、矩形、线、梁分叉等

激光加工的应用实例

广泛应用于激光切割、钻孔、焊接 (焊接) 、打印 (标记) 、退火 (退火) 和烧蚀。

用于长焦光束形成的反射型光束整形器

NTT-AT的反射光束整形器可实现自由波前设计。无需成像透镜即可进行自由光学设计,并且可以产生贝塞尔光束和拉盖尔高斯光束等非衍射光束。

下图是贝塞尔光束的示例。生成焦点为 350mm 的贝塞尔光束,焦深超过 ±100mm。
即使在大气湍流下,峰值强度变化也可以保持极小。

 

具有自由波前设计的反射型束形器

NTT-AT的反射光束整形器可实现自由波前设计。无需成像透镜即可进行自由光学设计,并且可以生成任何光束形状。
例如,来自光纤的漫射光 (5mmφ的高斯光束) 被输入DOE,在前方350mm处生成土星 (环和中心亮点)、细长矩形、多光束等(以下是实际成像时的照片。)
根据客户的要求设计光束图案,并制造光束成形器。
 

规范示例

以下规范是一个示例。关于这以外的光束模式、光学设计、波长等也受理,请咨询。
条目 规格 (示例)
梁形状变换 Gausian→正方形 (顶帽)
激光波长 1064nm
激光功率 ~10kW※
入射束直径 30mmφ
激光入射角 45°
冷却容量 (100 mm见方) 300W
形状 40 mm x 40 mm x 0.5 mm
材质 Si, SiC
聚光效率 无镜头:70%
有镜头:95%以上
如需其他基板,如石英和蓝宝石,请联系我们。
* 如果激光功率超过 10kW,请联系我们。

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