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激光模式转换器

激光模式转换器

激光模式转换器的全称是亥姆霍兹-高斯激光模式转换器(Hermite-Gauss Optical mode convertor),起作用是实现激光基模光斑和任意高阶模式光斑的相互转换,比如从TEM00模光斑转换为TEM01模,TEM22模或更高阶的谐振模式光斑,便于用户进行科研实验。π相位板可以把线偏振光转换为径向和角向矢量空心光束。欢迎选购激光模式转换DOE,Optical mode convertor,π phase-plate。

所属品牌: 以色列Holo/Or

应用类型: 高端激光加工

产品型号:PE-216

负责人:陈工 结构光DOE
联系电话:13418906712 电子邮箱:chenpeng@welloptics.cn

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可实现激光基模光斑和任意高阶模式光斑的相互转换


亥姆霍兹-高斯激光模式转换器(Hermite-Gauss Optical mode convertor

衍射光学元件能够实现各种能量分布和相位分布的输出,实现一些折射光学方法无法实现的神奇效果,激光模式转换器就能够实现各个激光模式光斑之间的神奇转化,只需要单个DOE元件,无需任何其它配件。

激光腔体内,近轴亥姆霍兹方程的任意解可以表示为Hermite-Gaussian(亥姆霍兹-高斯)模式的组合(其幅度分布可以用笛卡尔坐标的xy轴平面表示)。通过的激光模式有基膜/单模,单纵模、单横模等,也可以表示为:TEM00, TEM01, TEM10, TEM12, TEM21, TEM02, TEM20, TEM22等。

激光模式转换器,能够将基本激光模式TEM_00转换为更高阶的Hermite-Gaussian光束,包括TEM00, TEM01, TEM10, TEM02, TEM20, TEM12, TEM21, TEM22等模式,从而方便用户直接获得各种高阶振荡模式的激光,而不用制作激光腔体。


激光模式转换DOE的典型应用:

通讯

科学研究

扫描应用程序

STED显微镜

光镊

光学捕获


特征:

无像差、无色差

衍射效率高

激光模式转换器的典型的光学设置:

通常,激光模式转换器使用的光路结构依次为:单模激光器、激光模式转换器(相位板)、光学元件和显微镜物镜


激光模式转换器典型的工作原理

激光模式转换器的工作原理相当直接 - 在初始场振幅和相位上应用傅立叶变换(Fourier Transform),以获得远场的期望场(或强度)。以这种方式,将基膜高斯光束TEM_00转换成更高阶的Hermite-Gaussian模式。例如:TEM_00转换为TEM_20.

对于相位板元件,台阶的高度定义为:h=λ/2*(n-1),其中n是材料的折射率。

光学模式转换器的设计注意事项:

如果要获得高品质的高阶激光震荡模式,激光输出应为单模(TEM00M2<1.3,如果M2较大,则仍然可以通过在激光器和DOE元件之间插入空间滤波器来降低M2

光束路径中的所有光学元件应该具有高质量,即具有低的加工误差,以避免导致衍射相元件性能降低的前波导误差。

 

π相位片

对于许多应用,需要在中心使用π相位的相位元件。用π相位板把线偏振光转换为径向和角向矢量空心光束。

对于一些成像应用,π相位片可以增加焦深;对于粒子操作的应用,π相位片使用该元素将导致光学镊子、光学捕获或光陷捕获的效果。


π相位片规格参数(π相位片)

型号

直径mm

孔径mm

材质

Description

PE-202

25.4

23.6

熔融石英

Half-space π difference mode convertor, TEM01 (or TEM10)

PE-230

25.4

23.6

熔融石英

Quarter-space π difference mode converter, TEM11

PE-215

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 4817 μm

PE-216

25.4

23.6

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 5680 μm

PE-217

20

23.6

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 6200 μm

PE-218

25.4

18.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 8428 μm

PE-219

25.4

23.6

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 10838 μm

PE-220

25.4

23.6

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 7224 μm

PE-221

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 3612 μm

PE-222

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 4214 μm

PE-223

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 3000 μm

PE-224

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 5400 μm

PE-225

25.4

23.6

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 6384 μm

PE-226

12.5

10.7

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 6840 μm

PE-227

25.4

23.6

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 8900 μm

PE-228

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 1200 μm

PE-229

11

9.2

熔融石英

Round π phase at the center,diameter 1800 μm

 


文献资料

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很多科研项目对光的性质进行研究的手段是通过改变光的强度和相位,衍射光学元件DOE既能够改变光束的相位,又能改变光束的强度分布,同时还具有很大的设计自由度,因此科研DOE能够用于很多前沿科研的场合。

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