원추 렌즈, 자외선 용융 석영

원추 렌즈, 자외선 용융 석영

개요

원추렌즈는 일반적으로 회전대칭프리즘이라고도 하는데 원추면과 평면으로 구성된 렌즈이다.테이퍼 렌즈는 일반적으로 베젤의 강도 분포 빔이나 테이퍼 모양의 비발산 빔을 생성하는 데 사용됩니다.원추형 렌즈의 평면은 직선 빔을 원환형 빔으로 변경할 때 직선 광원을 향해야 합니다.

원추렌즈는 빛을 굴절할 때 스넬의 법칙을 따라 편전각을 측정하는데 사용할수 있다.

여기서 n은 유리의 굴절률이고 α는 원추렌즈의 물리적밑각이며 ß는 굴절광과 광축이 산생하는 편전각이다.여기서 공기의 굴절률을 1로 가정합니다.

정밀하게 광택을 낸 이 원추 렌즈의 밑각 범위는 0.5 ° 에서 40 ° 까지이다.그것들은 고품질의 자외선 용융 석영으로 만들어져 고출력 레이저 응용에 매우 적합하다.우리의 테이퍼 렌즈는 도금되지 않은 버전을 선택할 수 있거나 -UV(245-400nm), -A(350-700nm), -B(650-1050nm) 또는 -C(1050-1700nm) 등 네 가지 도금된 버전을 도금할 수 있습니다.증투막은 렌즈의 표면 반사율을 낮춰 최대 투과율(R(avg)<0.5%)을 얻을 수 있다.맞춤형 도금이 필요하면 기술 지원 서비스에 문의하십시오.

특성

• 지름 1/2인치 또는 1인치

• 0.5 °, 1.0 °, 2.0 °, 5.0 °, 10.0 °, 20.0 ° 및 40.0 ° 의 6가지 바닥 각도 제공

• 미도금 또는 증투막 버전 제공

앱

• 레이저 펀치 / 옵티컬 피어싱

• 옵티컬 캡처

• 광학 상관 계층 분석(OCT)

• 각막 수술

• 망원경

사양 매개변수

빔 모양

테이퍼 렌즈로 생성된 빔

• 베지어 빔: 무연사

• 루프 빔: 레이저 펀치에 적합

그림 2.1:0(th) 단계 베지어 함수의 절대값입니다.실제 베지어 빔은 각 루프에 중심 피크와 동일한 에너지가 필요하므로 없음x량의 에너지.

그림 2.2:테이퍼 렌즈 광선도.

베지어 빔은 무연사 동심 고리 모양의 빔이며 각 동심 고리는 중심 고리와 같은 출력을 가지고 있습니다.기술적으로는 베지어 빔을 생성할 수 없습니다. 왜냐하면 그것은 무가 필요하기 때문입니다.x량의 에너지.그러나 가우스 빔이 테이퍼 렌즈를 통과하도록 하고 빔의 투영이 테이퍼 렌즈의 원추면에 접근하도록 하면 베셀의 분포와 매우 비슷한 빔을 생성할 수 있다.그림 2.1은 이러한 0(th) 단계 베지어 함수의 절대값을 보여줍니다.

빔 투영이 렌즈에서 멀리 떨어지면 단일 원환형 빔이 형성됩니다.실제로 빔은 원추형 (즉, 거리에 따라 지름이 증가함) 이지만 빛이 발산되지 않기 때문에 고리의 두께는 변하지 않는다 (그림 2.2 참조).루프의 두께는 입사 레이저 빔 지름의 절반입니다.이 유형의 빔은 일반적으로 레이저 드릴 응용 프로그램에 사용됩니다.

필렛

발생하는 베지어 빔과 고리 모양의 고스 빔의 강도 분포는 상단 결함의 영향을 받을 수 있다.꼭대기가 둥근 경우 0 단계 베지어 빔의 중심 파판은 공간 일관성 (1) 이 아닌 강도 진동을 나타내고 빈 고스 빔은 비대칭 링을 가지고 있으며 꼬리는 중심 또는 보조 링 (2) 을 향합니다.위해비교적필렛을 바닥으로 줄이고 Thorlabs 내부에서 테이퍼 렌즈를 만들어w 전체필렛의 최소 지름이 0.70mm에 불과하도록 프로덕션 프로세스를 제어합니다.

그림 2.3:공심 고리 모양의 고스 광속을 생성하는 실험 장치.

그림 2.4:관찰 화면에서 볼 수 있듯이 Thorlabs의 테이퍼 렌즈 (a) 와 두 개의 일반 테이퍼 렌즈 [(b) 및 (c)]가 생성하는 원형 빔입니다.Thorlabs 테이퍼 렌즈는 짧은 범위에서 높은 강도에서 낮은 강도로 루프를 변환하고 일반 테이퍼 렌즈는 더 많은 픽셀에서 변환합니다.흰색 수평선은 그림 2.5 추출의 강도 분포 위치를 나타냅니다.

송곳 렌즈 상단의 결함은 송곳 빔의 속성에 영향을 미치기 때문에 Thorlabs 송곳 렌즈와 두 개의 일반 송곳 렌즈로 인해 발생하는 빈 고스 빔을 비교하여 Thorlabs 송곳 렌즈의 품질을 보여줍니다.633nm 레이저, GBE05-A 5X 소색차 갈릴레오 빔, SM2D25D SM2 루프 구동 가변 광맹, 테이퍼 렌즈 (AX2520 및 테이퍼 각도 20 ° 의 일반 테이퍼 렌즈 두 개) 및 EDU-VS1 폴리스티렌 관찰 스크린을 포함하는 루프 빔은 그림 2.3과 같은 실험 장치를 통해 생성됩니다.얻기 위해비교적성능, 테이퍼 렌즈에 입사된 레이저는 반드시 정직한 작은 지름 빔이어야 한다.이것은 먼저 준직광빔에 빔을 확대한 다음 빔을 2.0mm의 광맹에 가두어 실현할 수 있다.그런 다음 얻은 빔 모양을 관찰 화면에 투영합니다.관찰 화면은 원거리 위치에 있습니다.이동 편의를 위해 관찰 스크린은 카드형 레일 슬라이더가 있는 제비 꼬리 레일에 설치됩니다.

그림 2.4는 세 가지 테스트 테이퍼 렌즈가 관찰 화면에 나타나는 링 모양의 고스 빔을 보여준다.빔 품질에서 Thorlabs 테이퍼 렌즈 (그림 2.4 (a) 는 고리의 가장자리와 어두운 중심 사이에 높은 명암비를 가진 깨끗한 고리 모양의 빔을 생성합니다.다른 생산자의 원추렌즈로 생성된 고리 모양의 빔은 품질이 다르다.그림 2.4(c)와 같이 일반 테이퍼 렌즈 중 하나가 생성한 고리는 고강도 영역과 저강도 영역 사이의 대비가 매우 나쁘다.주 고리는 약해 보이고 고리 안에 비영강도 분포를 볼 수 있다.아래 그림에서 두 번째 일반 원추 렌즈는 깨끗한 고리를 생성하지만 고리의 가장자리와 짙은 색 중심 사이의 대비도는 현저히 약하다.

광속의 강도 변화를 강조 표시하기 위해 이러한 그림의 위조 컬러 눈금 버전을 만들고 선 윤곽선을 추출했습니다.그림 2.4는 원본 이미지 (왼쪽) 와 위조 컬러 이미지 (오른쪽) 를 나란히 보여준다.그림의 흰색 선은 강도 분포도의 위치를 나타내고 그림 2.5는 해당하는 픽셀 정보를 나타냅니다.세 가지 테스트 테이퍼 렌즈의 선 강도를 비교한 결과, Thorlabs의 테이퍼 렌즈는 가장 선명한 강도 피크를 가지고 있습니다. 즉비교적명암비는 최소 픽셀 수에서 명도가 어두워지기 때문입니다.일반 테이퍼 렌즈는 큰 픽셀 범위 내에서 밝은 가장자리에서 제로 강도 중심으로 전환되는데, 이는 비대칭 강도 피크가 천천히 감소하는 끝에서 알 수 있다.이 경우 밝은 루프와 빈 공간 사이의 대비가 낮아집니다.루프 중심에 있는 0이 아닌 피크는 이상적이고비교적의 테이퍼 렌즈는 고강도 가장자리를 가지며 다른 곳에서는 0강도입니다.원각 지름을 개선하고 테이퍼 렌즈의 표면 결함을 줄임으로써 강도 높은 영역과 비 제로 중심 사이의 명암비를 높일 수 있습니다.

그림 2.5:그림 2.4 원환형 빔 이미지 종류에서 추출한 선 프로파일입니다.Thorlabs의 테이퍼 렌즈는 가장 선명한 강도 피크를 가지고 있으며 밝은 모서리에서 제로 강도 중심으로의 전환이 가장 가파릅니다.강도는 절대 측정값이 아닌 임의의 단위로 표시됩니다.위치도 픽셀 수와 관련하여 임의의 단위로 제공됩니다.

손상 임계값

자외선 용융 석영 원추 렌즈 손상 한도값

표 3.1 사양은 Thorlabs 자외선 용융 석영 렌즈의 측정 데이터입니다.손상 임계값 규격은 렌즈의 크기에 관계없이 모든 자외선 용융 석영 렌즈에 고정됩니다.

표 3.1 손상 임계값 사양

주석

a. 빔의 전력 밀도는 W/cm 단위로 계산해야 합니다.선형 전력 밀도가 긴 펄스와 연속광인 이유에 대해비교적측정, 아래의 "연속파 및 장펄스 레이저" 부분을 보십시오.

b. 규정된 손상 임계값은 실제 손상 임계값 (즉, 광학 소자가 손상이 없는 상태에서 감당할 수 있는 최대 출력) 이 아닌 인증 측정이다.

레이저 유도 손상 임계값 자습서

다음은 레이저 유도 손상 임계값을 측정하는 방법과 손상 임계값 규격에 따라 광학 소자가 특정 응용에 적용되는지 확인하는 방법을 간략하게 소개한다.광학 컴포넌트를 선택할 때는 광학 컴포넌트의 레이저 유도 손상 임계값 (LIDT) 을 이해하는 것이 중요합니다.광학 컴포넌트의 LIDT는 사용하는 레이저 유형에 따라 크게 달라집니다.연속파(CW) 레이저는 일반적으로 열효과(막층 또는 기저의 흡수)를 통해 손상을 일으킨다.펄스 레이저는 일반적으로 열 손상을 일으키기 전에 광학 소자 격자 구조의 전자를 빼앗는다.여기서 제공하는 지침은 실온 작업과 새로운 광학 소자를 전제로 합니다 (즉, 스크래치-마점 규격에 부합하고 표면에 오염이 없음 등).광학 소자 표면의 먼지 또는 기타 미립자는 손상 임계값을 낮출 수 있으므로 불순물 오염 없이 광학 소자 표면을 깨끗하게 유지하는 것이 좋습니다.광학 소자 청소에 대한 자세한 내용은 광학 소자 청소 자습서를 참조하십시오.

테스트 방법

Thorlabs는 ISO/DIS 11254 및 ISO 21254 표준에 따라 LIDT를 테스트합니다.

우선, 우리는 저전력 / 에너지 빔을 측정 대기 광학 소자에 입사시킬 것이다.광학 소자의 10개 위치는 이 레이저 빔에서 30초 (연속 레이저) 동안 노출되거나 몇 개의 펄스 (지정 펄스 중주파) 를 노출한다.노출 후에는 현미경(증폭률∼100X)으로 가시적인 손상 여부를 측정한다.손상된 위치의 개수와 해당 전력 / 에너지를 기록합니다.다음으로, 입사 광선의 전력 / 에너지를 증가 또는 감소시켜 광학 소자의 10 개의 새로운 위치에 노출합니다.이상의 과정을 반복하여 손상이 관찰될 때까지따라서 손상 임계값은 광학 소자가 손상되지 않았을 때 견딜 수 있는 최고 전력 / 에너지입니다.그림 37B는 BB1-E02 반사경의 테스트 결과입니다.

테스트 결과에 따르면 반사경의 손상 임계값은 2.00 J/cm2(532nm, 맥폭 10ns, 10Hz, 0.803mm)였다.이러한 테스트는 불순물 및 오염 물질이 소자 손상 임계값을 크게 줄일 수 있으므로 깨끗한 광학 소자에서 수행됩니다.이 테스트 결과는 한 가지 막층만을 나타내며 Thorlabs의 손상 임계값 사양은 막층에 따라 달라집니다.

연속파 및 장펄스 레이저

광학 소자가 연속파 (CW) 레이저에 의해 손상되었을 때, 일반적으로 레이저 에너지를 흡수하여 표면이 녹거나 광학 막층 (증투막) 손상이 발생한다[1].LIDT를 분석할 때 펄스 폭이 1µs보다 큰 펄스는 연속 레이저로 볼 수 있습니다.

표 37C 테스트 데이터의 예

펄스 폭이 1ns와 1µs 사이일 경우 흡수 또는 개전 격침으로 인해 레이저 유도 손상이 발생할 수 있으므로 연속파와 펄스 LIDT를 동시에 분석해야 합니다.흡수는 광학 소자의 고유한 속성이나 표면의 불규칙으로 인해 발생할 수 있습니다.LIDT 값은 제조업체가 제공한 표면 품질 사양을 충족하거나 초과하는 광학 컴포넌트에만 적용됩니다.많은 광학 부품이 고출력 연속파 레이저를 견딜 수 있지만 접착 (예: 소색차 듀얼 렌즈) 이나 고흡수 (예: 중성 밀도 필터) 와 같은 광학 부품의 연속파 손상 임계값은 낮다. 이는 접착층이나 금속막의 흡수 또는 산란이 손상 임계값을 낮추기 때문이다.

고펄스 반복주파수(PRF)의 펄스 레이저는 연속 빔과 비슷하다.그러나 이는 흡수와 열 확산 등에 크게 좌우되기 때문에 고PRF 레이저가 열효과로 광학 소자를 손상시킬 수 있는지 확인할 신뢰할 수 있는 방법이 없다.고PRF 빔의 경우 평균 및 피크 전력 모두 동급 CW 전력과 비교해야 합니다.또한 투명도가 높은 재료의 경우 PRF가 증가할 때 LIDT는 거의 없거나w 전체떨어지지 않았어요.

광학 소자에 규정된 연속파 손상 임계값을 사용하기 위해서는 다음 정보를 알아야 합니다.

1. 레이저 파장

2. 빔 지름 (1/e (2)

3. 빔의 근사 강도 프로파일 (예: 가우스 분포)

4. 빔의 선형 전력 밀도 (총 전력을 1 / e (2) 빔 지름으로 나눈 값)

Thorlabs는 W/cm를 사용하여 CW 레이저의 LIDT 값을 표현합니다.이렇게 하면 선형 전력 밀도로 제공된 LIDT가 모든 빔 지름에 사용될 수 있습니다.그림 37D와 같이 반점 크기가 변경되었다고 해서 다시 계산할 필요가 없습니다.다음 공식을 사용하여 평균 선형 전력 밀도를 계산합니다.

위의 계산 공식은 균일한 빔 강도 아웃라인을 가정합니다.이제 빔의 핫스폿 또는 기타 균일하지 않은 강도 아웃라인을 고려하여 최대 전력 밀도를 대략적으로 계산해야 합니다.예를 들어, 가우스 라이트의 최대 전력 밀도는 일반적으로 균일 빔의 두 배입니다(그림 37E).

이제 최대 출력 밀도를 광학 컴포넌트에 지정된 LIDT와 비교합니다.광학 컴포넌트의 테스트 파장이 작업 파장과 같지 않으면 손상 임계값을 적절하게 축척해야 합니다.경험에 따르면 손상 임계값과 파장은 선형 관계를 가진다.따라서 파장이 감소하면 손상 임계값도 감소합니다 (예를 들어, LIDT는 1310 nm에서 10 W/cm, 655 nm에서는 5 W/cm).

이 경험법은 LIDT와 파장의 정량 분석이 아닌 대체적인 추세만 제공합니다.례를 들면 련속광응용에 대해 손상한도값은 막층과 기저의 흡수와 량호한 비례관계가 되는데 상술한 흡수가 반드시 파장과 비례하는것은 아니다.위의 절차는 LIDT 계산에 대한 비교적 좋은 경험이지만 작업 파장이 LIDT 파장과 같지 않으면 기술 지원에 문의하십시오.실제 전력 밀도가 조정된 손상 임계값보다 작으면 광학 부품이 응용 프로그램에 적용될 수 있습니다.

우리가 인터넷에 표시한 손상 임계값과 우리의 테스트 결과 사이에 일정한 예약 오차가 존재하므로 서로 다른 로트 제품 간의 차이에 적응할 수 있다는 것을 주의하십시오.필요한 경우 별도의 테스트 정보와 테스트 인증서를 제공할 수 있습니다.우리는 유사한 광학 소자를 사용하여 손상 분석을 할 것이다 (고객의 광학 소자를 손상시키지 않을 것이다).테스트에는 추가 비용 또는 배송 시간이 소요될 수 있습니다.자세한 내용은 기술 지원 서비스에 문의하십시오.

펄스 레이저

위에서 언급했듯이 펄스 레이저는 일반적으로 광학 소자에 연속파 레이저와 다른 유형의 손상을 도입합니다.펄스 레이저는 일반적으로 열효과를 통해 광학 소자에 손상을 주지 않습니다;재료에 매전충격을 유도할 수 있는 강한 전장을 만들어 손상시킨다.안타깝게도 광학 컴포넌트의 LIDT 사양을 사용하는 레이저와 비교하는 것은 매우 어렵습니다.펄스 레이저가 광학 부품을 손상시키는 데는 여러 가지 메커니즘이 있으며 손상 정도는 레이저 펄스 폭에 달려 있습니다.표 37F의 하이라이트 섹션에서는 지정된 LIDT 값에 해당하는 펄스 폭을 요약합니다.

10(-9)s 미만의 펄스는 우리가 규정한 LIDT 값과 비교할 때 신뢰성이 부족하다.이런 초단펄스범위에는 여러가지 메커니즘이 주도적인 손상메커니즘을 차지하게 되는데 례를 들면 다광자눈사태이온화이다.반면 10(-7)s에서 10(-4)s 사이의 펄스가 광학 소자에 미치는 손상은 매개 전기 충격 관통 또는 열 효과에 의해 발생한다.즉, 연속 및 펄스 레이저의 손상 임계값은 레이저 빔과 비교하여 광학 컴포넌트가 응용 프로그램에 적합한지 여부를 결정해야 합니다.

표 37F 레이저 유도 손상 구간

특정 펄스 레이저에서 지정된 LIDT를 사용하는 레이저와 비교할 때 다음 정보가 필요합니다.

1. 레이저 파장

2. 빔 에너지 밀도 (총 에너지를 1 / e (2) 영역으로 나눈 값)

3. 레이저 펄스 폭

4. 레이저 펄스 반복 주파수 (prf)

5. 레이저의 빔 지름 (1/e (2)

6. 빔의 대략적인 강도 분포 (예: 가우스 분포)

빔 에너지 밀도는 J/cm(2)로 계산해야 합니다.그림 37G는 에너지 밀도가 짧은 펄스 광원이 LIDT를 표현하는 이유를 보여줍니다.비교적측량하다.이러한 조건에서 에너지 밀도로 주어진 LIDT는 반점 크기와 관련이 없습니다.따라서 반점 크기 변화에 따라 LIDT 값을 재조정할 필요가 없습니다.계산 과정은 빛의 강도 분포가 고르다고 가정한다.빔의 핫스팟이나 기타 고르지 않은 강도 분포에 대응하기 위해 에너지 밀도를 조정하고 최대 에너지 밀도를 대략적으로 계산해야 합니다.예를 들어, 가우스 라이트의 최대 에너지 밀도는 일반적으로 1 / e (2) 빔의 두 배입니다.

이제 최대 에너지 밀도를 광학 컴포넌트에 지정된 LIDT와 비교합니다.광학 소자 테스트 파장이 작업 파장과 같지 않으면 손상 임계값은 적당히 축척해야 합니다 [3].경험에 따르면 손상 임계값과 파장비의 제곱근은 비례한다.따라서 파장이 감소하면 손상 임계값도 감소합니다 (예: 1064nm에서는 1J/m(2), 532nm에서는 0.7J/cm(2)).

빔 지름은 손상 임계값을 비교할 때도 중요합니다.LIDT는 J/cm²로 표현될 때 반점 크기와 무관하지만,그러나 큰 빔은 더 많은 결함을 조사할 수 있으며, 이는 더 큰 레이저 손상 임계값의 변화를 초래할 수 있습니다 [4].이 데이터의 경우 1mm 미만의 빔을 사용하여 LIDT를 측정합니다.빔 크기가 5mm보다 크면 LIDT(J/cm2)도 빔 지름과 관련이 있습니다. 크기가 큰 빔은 더 많은 결함을 노출하기 쉽기 때문입니다.

이제 맥폭을 보상해야 합니다.맥폭이 길수록 광학 소자는 더 많은 에너지를 견딜 수 있다.1 ns ~ 100 ns의 펄스 폭에 대한 관계는 다음과 비슷할 수 있습니다.

이 방정식을 사용하여 맥폭 계산에 따라 LIDT를 조정할 수 있습니다.레이저를 사용하는 최대 에너지 밀도가 조정된 LIDT 최대 에너지 밀도보다 작으면 광학 컴포넌트가 응용 프로그램에 적용됩니다.이 계산은 10(-9)s와 10(-7)s 사이의 펄스 레이저에만 적용됩니다.10(-7)s와 10(-4)s 사이의 펄스 레이저의 경우 연속파 LIDT가 충족되는지도 살펴봐야 합니다.

우리가 인터넷에 표시한 손상 임계값과 우리의 테스트 결과 사이에 일정한 예약 오차가 존재하므로 서로 다른 로트 제품 간의 차이에 적응할 수 있다는 것을 주의하십시오.필요한 경우 별도의 테스트 정보와 테스트 인증서를 제공할 수 있습니다.자세한 내용은 기술 지원 서비스에 문의하십시오.

레이저 유도 손상 임계값(LIDT) 계산

주어진 레이저 시스템이 광학 컴포넌트를 손상시키는지 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위해 아래에는 레이저 손상 유도 임계값 (LIDT) 의 많은 계산 인스턴스가 나와 있습니다.유사한 계산을 편리하게 하기 위해서, 우리는 오른쪽 단추를 클릭하여 다운로드할 수 있는 스프레드시트 계산기를 제공한다.계산기를 사용할 때는 먼저 녹색 상자에 광학 컴포넌트에 지정된 LIDT 값과 레이저 시스템의 관련 매개변수를 입력합니다.스프레드시트는 CW 및 펄스 시스템의 선형 전력 밀도와 펄스 시스템의 에너지 밀도 값을 계산합니다.이 값을 사용하여인지의 배율 조정 방법은 광학 컴포넌트에 대해 조정된 배율의 LIDT 값을 계산합니다.계산기는 가우스 빔 프로파일을 가정하므로 다른 빔 모양에 보정 계수 (균일 등) 를 도입해야 합니다.LIDT 배율은 경험에 따라 결정됩니다.정밀도를 보장할 수 없습니다.일부 스펙트럼 영역에서는 광학 컴포넌트 또는 필름 레이저의 흡수력이 LIDT를 크게 저하시킬 수 있습니다.이러한 LIDT 값은 1ns 미만의 초단 펄스에 대해 유효하지 않습니다.

그림 71A:가우스 빔 분포의 최대 광선 * 은 균일 빔 분포의 약 두 배이다.

CW 레이저 인스턴스

CW 레이저 시스템이 1319nm에서 1/e(2) 지름이 10mm인 0.5W 가우스 빔을 출력한다고 가정합니다.총 출력을 직접 빔 지름으로 나눈 빔의 평균 선형 출력 밀도는 0.5 W/cm입니다.

그러나 그림 71A와 같이 가우스 빔의 최대 출력 밀도는 균일 빔의 최대 출력 밀도의 약 두 배입니다.따라서 시스템의 더 정확한 최대 선형 전력 밀도는 1 W/cm입니다.

AC127-030-C 소색차 투합렌즈에 따른 CW LIDT는 350W/cm로 1550nm에서 측정됐다.CW 손상 임계값은 일반적으로 레이저 소스의 파장에 직접 비례하므로 조정된 LIDT 값이 나타납니다.

조정 된 350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cm의 LIDT 값은 레이저 시스템의 최대 선형 전력 밀도보다 훨씬 높으므로 시스템은이 듀얼 렌즈를 사용하는 것이 안전합니다.

펄스 나노초 레이저 예: 서로 다른 펄스 폭의 크기 조절

어떤 펄스 Nd를 가정한다: YAG 레이저 시스템의 3배 주파수 출력 355nm, 10Hz, 펄스 폭 2ns, 단일 펄스 에너지 1J, 빔 직경 1.9cm (1/e (2) 의 고스 빔.펄스 에너지는 빔 면적으로 나누어 각 펄스의 평균 에너지 밀도를 얻습니다.

위에서 언급했듯이 가우스 빔의 최대 에너지 밀도는 평균 에너지 밀도의 약 두 배입니다.따라서 빔의 최대 에너지 밀도는 ~0.7 J/cm (2) 입니다.

이 빔 에너지 밀도를 BB1-E01 광대역 매체 필름 반사경이 규정한 LIDT 값 1 J/cm (2) 와 NB1-K08 Nd: YAG 레이저 선 반사경의 LIDT 값 3.5 J/cm (2) 를 각각 비교한다.이 두 LIDT 값은 모두 355nm에서 측정되며 펄스 폭 10ns, 중주파 10Hz의 펄스 레이저를 사용하여 결정됩니다.따라서 시스템의 더 짧은 맥폭을 조정해야 한다.이전 탭의 설명과 같이 나노초 펄스의 LIDT 값은 레이저 펄스 폭의 제곱근에 비례합니다.

이 조절 인자를 사용하여 BB1-E01 광대역 반사경의 LIDT 값은 0.45 J/cm (2), Nd: YAG 레이저 선 반사경의 LIDT 값은 1.6 J/cm (2) 로 광속의 0.7 J/cm (2) 최대 에너지 밀도와 직접 비교합니다.광대역 반사경은 레이저 손상을 입을 가능성이 높지만 특수한 레이저 선 반사경은 레이저 시스템에 사용할 수 있다.

펄스 나노초 레이저 예: 서로 다른 파장의 크기 조절

어떤 펄스 레이저 시스템이 2.5Hz로 10ns 펄스를 발사한다고 가정하면, 각 펄스는 1064nm에서 100mJ, 1/e(2) 빔의 직경은 16mm이며, 우리는 지금 중성 밀도 필터로 감쇠해야 한다.가우스 출력의 경우 이러한 사양을 사용하여 최대 에너지 밀도를 0.1 J/cm (2) 로 계산합니다.

355nm의 10ns 펄스에 대해 NDUV10A 25mm, OD 1.0의 반사형 중성밀도 필터의 손상 임계값은 0.05J/cm(2)이고 532nm의 10ns 펄스에 대해 비슷한 NE10A 흡수형 필터의 손상 임계값은 10J/cm(2)이다.이전 탭의 설명에 따르면 나노초 펄스의 경우 광학 컴포넌트의 LIDT 값은 파장의 제곱근에 비례합니다.

이 비율에 따라 반사형 필터의 LIDT 값은 0.08 J/cm (2), 흡수형 필터는 14 J/cm (2) 입니다.이 경우 광학 손상을 방지하기 위해 흡수형 필터는비교적를 선택합니다.

펄스 마이크로초 레이저 인스턴스

1 µs 펄스를 생성하는 레이저 시스템을 고려할 때, 단일 펄스 에너지는 150 µ J, 중주파는 50 kHz이며, 이는 5% 의 상대적으로 높은 점유율을 초래합니다.시스템은 CW와 펄스 레이저 유도 손상 사이에 있으며 어떤 메커니즘을 통해서든 광학 소자 손상을 일으킬 수 있습니다.따라서 CW와 펄스 LIDT 값은 안전한 작동을 위해 레이저 시스템의 특성과 동시에 비교해야 합니다.

만약 이 비교적 긴 펄스 레이저가 980nm, 1/e (2) 직경 12.7mm의 고스 빔을 발사한다면, 레이저 출력의 선형 출력 밀도는 5.9 W/cm, 단일 펄스 에너지 밀도는 1.2 x 10 (-4) J/cm (2) 이다.이 값을 WPQ10E-980 폴리머 제로 레벨 1/4 웨이브의 LIDT 값과 비교하면 810 nm 연속파의 경우 5 W/cm, 810 nm의 경우 10 ns 펄스는 5 J/cm (2) 입니다.앞과 마찬가지로 광학 소자의 CW LIDT는 레이저 파장과 선형 비율을 가지기 때문에 980nm에서 조정된 CW 값은 6W/cm이다.반면 펄스 LIDT는 레이저 파장 제곱근과 펄스 폭 제곱근에 비례하기 때문에 1 µs 펄스에 대해 980 nm에서 55 J/cm (2) 로 조정되었습니다.광학 소자의 펄스 LIDT는 레이저 펄스의 에너지 밀도보다 훨씬 크기 때문에 단일 펄스는 웨이브를 손상시키지 않습니다.그러나 레이저 시스템의 평균 선형 전력 밀도는 고출력 CW 빔과 비슷하며 광학 부품에 열 손상을 줄 수 있습니다.

제품 주문 정보

테이퍼 렌즈, 도금되지 않은 필름

이러한 테이퍼 렌즈는 185 nm - 2.1 µm의 파장 범위에서 도금되지 않았습니다.그것들의 기저는 자외선 용융 석영으로 자외선에서 근적외선까지의 응용에 매우 적합하다.N-BK7에 비해 자외선용융석영은 더욱 좋은 균일성과 더욱 낮은 열팽창계수를 갖고있다.

a. 편전각은 532nm의 빛으로 계산된다.

b. 10mm 두께의 창 슬라이스의 일반적인 투과율 곡선.

범용 (14개 품목)

테이퍼 렌즈, 증투막: 245-400nm

이 테이퍼 렌즈의 증투막 범위는 245~400nm로 UV 범위에서 투과율이 높아 자외선 응용에 매우 적합하다.또한 사용된 베이스 (UV 용융 석영) 는 뛰어난 UV 투과율을 제공합니다.

a. 편전각은 330nm의 빛으로 계산된다.

b. 각 표면

공용 (1개 상품)

테이퍼 렌즈, 증투막: 350 - 700nm

이 테이퍼 렌즈의 증투막 범위는 350에서 700nm로 일부 근자외선 (NUV) 과 모든 가시광선 주파수 대역에 적합하다.이런 파장 범위는 헬륨 네온 레이저와 기타 가시광선 레이저에 매우 적합하다.

a. 편전각은 532nm의 빛으로 계산된다.

b. 각 표면

범용 (14개 품목)

테이퍼 렌즈, 증투막: 650-1050nm

이러한 테이퍼 렌즈의 증투막 파장 범위는 650 ~ 1050 nm로 광학 포획 및 각막 수술과 같은 많은 근적외선 (NIR) 응용에 이상적입니다.

a. 편전각은 850nm의 빛으로 계산된다.

b. 각 표면

범용 (14개 품목)

테이퍼 렌즈, 증투막: 1050 - 1700 nm

이 테이퍼 렌즈의 증투막 범위는 1050~1700nm로 근적외선(NIR) 응용에 이상적이다.이 파장 범위는 광학 상관 단층 스캐닝 (OCT), 광학 캡처 및 레이저 드릴링 등 응용 프로그램의 파장을 커버합니다.이러한 응용에 테이퍼 렌즈를 사용하면 샘플 팔의 초점 깊이를 향상시킬 수 있습니다.

a. 편전각은 1310nm의 빛으로 계산된다.

b. 각 표면

범용 (14개 품목)