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Asphericon非球面镜扩束器和缩束器具有消除球面像差、小体积、易于集成的特点

作者: 时间:2024-05-20

使用基于光学的光束扩展过程,可以减小或增大激光或光线束的直径。高质量的光学元件,如非球面透镜表面,是优化光束横截面适应性的基础。由此产生的效率和现有光学设置利用率的提高,主要用来增加焦点处的功率密度以及实现光束在长光学路径上的引导。最终,通过光束或激光束的扩展,从而实现对光学有效表面更好的照明。用于扩展激光光束的光学系统主要应用于研究与开发、实验室或(激光)材料加工中。

Asphericon非球面透镜激光扩束器可以消除球面像差,也可以叫消像差扩束器或者是非球面镜扩束器。


经典非球面透镜激光扩束器的功能原理

经典系统,如非球面镜扩束器,使用两个球面透镜来扩大光束的截面。这些传统的系统是为固定放大倍数设计的,并且也具有球面像差的特点。为了提高放大倍数的灵活性,可以使用额外的光学元件。在最简单的情况下,新系统由三个独立的透镜组成(聚焦透镜、发散透镜、聚焦透镜)。为了改变光束扩展,必须同时变动两个透镜的位置,而第三个透镜保持固定位置。通过使用非球面透镜或色差双合透镜,可以实现波前质量的改进。球面像差被减小到最小,波前的质量得到显著提升。


整体式系统

第二种可能的解决方案是单片光束扩展系统。单片(Monolith)是一种由凸凹透镜(meniscus lens)组成的单一光学元件。凸凹透镜通常包含两个具有共同曲率中心的球面。通过非球面化(aspherization)其中一个光学有效表面,例如在我们的a|BeamExpander中,可以创建一个无焦系统,该系统能够实现大的输入光束直径并校正开口误差。被视为单一元件时,单片系统的放大倍数相对较低。然而,由于无焦系统的特性,可以将多个单片独立元件串联连接,这样,由于各个系统各自的放大作用,最终光束直径的总放大倍数会产生较大变化。高倍率变化的数量进一步得益于各个单片之间任意的交换。其优势在于与传统系统相比,单片串联的整体长度显著缩短。另一个特别的优势是得到的光束具有高稳定性和衍射受限的特点,即光线或激光束仅受到光的衍射限制。


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非球面扩束器是由非球面透镜制成的独特系统。传统的激光光束扩束器体积相对较大,且仅适用于特定波长。世界上首次使用非球面透镜进行激光扩束,开辟了全新的可能性。它校正了球面像差,并实现了一种适用于大输入光束直径的无焦系统。与目前市场上可获得的光学元件相比,非球面扩束器可将系统尺寸减少高达50%。非球面光束扩展技术使得激光光束能够在保持高质量的同时,更容易地调整和优化,适用于更广泛的波长范围和应用领域,包括材料加工、医疗技术、科研等多个行业。

非球面镜扩束器和缩束器具有消除球面像差、小体积、易于集成的特点,虽然只有1-2倍扩大倍数,但是可以拼接使用,从而实现更大倍数的扩束。

非球面扩束器型号如下。

型号

直径mm

螺纹mm

波长nm

倍率

BAM25-150-DX-355

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

355

1.5

BAM25-150-DA-532

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

532

1.5

BAM25-150-DB-632

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

632

1.5

BAM25-150-DB-780

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

780

1.5

BAM25-150-DC-1064

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

1064

1.5

BAM25-175-DX-355

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

355

1.75

BAM25-175-DA-532

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

532

1.75

BAM25-175-DB-632

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

632

1.75

BAM25-175-DB-780

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

780

1.75

BAM25-175-DC-1064

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

1064

1.75

BAM25-200-DX-355

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

355

2

BAM25-200-DA-532

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

532

2

BAM25-200-DB-632

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

632

2

BAM25-200-DB-780

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

780

2

BAM25-200-DC-1064

30 (-0.05 -0.10)

M28 x 0.75

1064

2

Asphericon生产的AspheriColl可调光纤准直器,接口形式为FC/PC,也可支持APC 光纤。光谱范围350 nm-1600nmNA高达0.275,且具有高损伤阈值。焦距短,产品易于集成,与AspheriColl的其他光学元件匹配性较好。

a|AspheriColl是一款可调光纤准直器/光纤耦合器,专为FC/PC补丁光纤的完美对齐而设计。可将此准直器与BeamTuning或其他光束整形元件结合使用,以在保持衍射受限波前的同时获得任何所需的输出光束。a|AspheriColl的光学设计允许轻松实现光纤耦合、对齐及波长调整,且无需大量调节工作。


AspheriColl可调光纤准直器/光纤耦合器

规格

ACM25-20-L-Y-355

ACM25-20-L-A-532

ACM25-20-L-B-632

ACM25-20-L-B-780

ACM25-20-L-C-1064

设计波长nm

355

532

632

780

1064

波长范围

350-405

500-620

600-760

700-1050

1000-1600

长度mm

35.2

直径mm

30

螺纹mm

M28×0.75

输出尺寸mm

11.5

损伤阈值

12J/cm², 100Hz, 6ns, 532nm

RoHS合规

有效焦距mm

20

NA

高达0.275

光纤连接

FC/PC



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