作者： 时间：2021-11-02
准直平顶光模组是区别于扩散片与聚焦式光束整形器的一种光束整形器，可以在一定距离内都是均匀的平顶光。因为扩散片具有特定的发散角，光斑会随着工作距离变远而变大；聚焦式的光束整形器只在焦平面附近一定距离是均匀分布的，通常只有几百微米。所以当客户需要很长的焦深或者大的工作距离时，准直平顶光模组就是一个很好的选择。
本文将会对以色列holoor，德国asphericon和德国Adloptica这三家公司的平行平顶光模组做一个对比，以便用户更好的根据自己应用进行选择。
一、不同准直平顶光模组的参数对比
Holoor利用DOE实现准直平顶光，是标准平顶光束整形器的补充，形状轮廓分明，棱角分明，可以是圆形、方形、矩形、椭圆形、直线或任何其他适合用户的尺寸。德国asphericon和德国Adloptica都是采用非球面透镜组的方式。
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参数 |
Holoor |
asphericon |
Adloptica |
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波长 |
300nm-2000nm内单波长 |
350-2500nm |
266-10600nm |
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激光M2 |
<1.5 |
||
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输入光束（mm） |
3 |
10 |
6，12 |
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输出光束（mm） |
3×3方形或ø3圆形 |
15.4 |
6，12 |
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输出光斑形状 |
圆形、方形、矩形、椭圆形、直线，可定制 |
圆形 |
圆形 |
|
直径（mm） |
41.7 |
30 |
<39 |
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螺纹 |
SM1 |
M28 x 0.75 |
M27x1 |
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安装长度（mm） |
<80或<50 |
92.3 |
<143 |
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准直光长度（mm） |
300 |
至少300，可选1.5米 |
500 |
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效率 |
>97% |
< 0.5 % |
>98% |
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损伤阈值 |
1.8J/cm²，1030nm，6ps，800kHz |
12 J/cm², 100 Hz, 6 ns, 532 nm |
3 J/cm²， 5ns，532nm |
机械尺寸对比：
很明显，holoor和asphericon在机械尺寸上有着明显的优势，如果用户对于紧凑的结构有要求，那么这二者就是最佳选择。
除了以上参数，还有一些其他方面的对比：
-asphericon目前只提供用于TEM00模式的光束整形器，而holoor和Adloptica均可提供用于多模激光的光束整形器；
-除了holoor，asphericon和Adloptica提供的光束整形器都是圆形光斑。Holoor由于DOE的灵活性，可以提供各种形状的输出光斑；
-holoor与Adloptica的准直光距离均小于500mm，而asphericon除了标准的300mm型号外，还可以提供长达1.5米的LongDistance 版本。如果客户可以接受较低的均匀性，此距离还可以进一步加长，比如3米;
-asphericon和Adloptica提供的光束整形模组均可用在较宽的波长范围内，而holoor由于衍射光学原理的限制，所提供的模组都只用于单个波长。特别是asphericon，可以用在超过400nm的波长范围内，比如TSM25-10-LD-C-1064，可用在950-1450nm。
二、平顶光束整形器模组的常见应用
在激光加工中通常使用高斯光束，它们在强度分布方面有缺点，中间高，四周低。使用均匀的能量分布，即所谓的Top-Hats，可以取得比高斯光束更好的结果。例如，它们可以实现激光束的高边缘陡度，从而提高切割边缘的质量。
如果使用不均匀照明的高斯光束轮廓，则基于激光的宽视场荧光显微镜的定量分析可能会比较有难度。在这种情况下，使用准直平顶光模组会改善实验结果。通过将显微镜设置内的高斯光束转换为均匀的平顶轮廓，确保显微镜载玻片的均匀照明，从而确保图像更容易阅读。
此外，准直平顶光模组还可以用在以下应用中：
-皮肤治疗；
-聚合物的激光焊接；
-表面处理；
-激光清洗；
-激光固化；
-油漆去除；
-激光剥离；
-激光检测
-表面改性
-激光 3D 扫描
