Lentille conique, quartz fondu UV

Les lentilles coniques, aussi communément appelées prismes de symétrie de révolution, sont des lentilles composées d'une face conique et d'une face plane. Les lentilles coniques sont couramment utilisées pour générer un faisceau lumineux avec une distribution d'intensité de Bessel ou un faisceau lumineux conique non divergent. Lors du passage d'un faisceau collimaté à un faisceau annulaire, le plan de la lentille conique doit faire face à la source lumineuse collimatée.

Lentille conique, quartz fondu UV

Aperçu

Les lentilles coniques, aussi communément appelées prismes de symétrie de révolution, sont des lentilles composées d'une face conique et d'une face plane. Les lentilles coniques sont couramment utilisées pour générer un faisceau lumineux avec une distribution d'intensité de Bessel ou un faisceau lumineux conique non divergent. Lors du passage d'un faisceau collimaté à un faisceau annulaire, le plan de la lentille conique doit faire face à la source lumineuse collimatée.

Les lentilles coniques suivent la loi de Snell lorsqu'elles réfractent la lumière et peuvent être utilisées pour mesurer l'angle de déflexion:

Où N est l'indice de réfraction du verre, α est l'angle de base physique de la lentille conique et ß est l'angle de déflexion produit par la lumière réfractée avec l'Axe optique. On suppose ici que l'indice de réfraction de l'air est de 1.

Ces lentilles coniques polies avec précision ont des angles de base allant de 0,5° à 40°. Ils sont fabriqués à partir de quartz fondu UV de haute qualité et sont parfaits pour les applications laser de haute puissance. Nos lentilles coniques sont disponibles en version non revêtue ou plaquées avec les quatre revêtements opacifiants suivants: - UV (245 - 400 nm), - A (350 - 700 nm), - B (650 - 1050 nm) ou - C (1050 - 1700 nm). La membrane opacifiante peut réduire la réflectivité de surface de la lentille pour obtenir une perméabilité maximale (R (avg) < 0,5%). Pour un revêtement personnalisé, veuillez contacter le support technique.

caractéristique

• 1 / 2 "ou 1" de diamètre

• Six angles de base disponibles: 0,5°, 1,0°, 2,0°, 5,0°, 10,0°, 20,0° et 40,0°

• Disponible en version non revêtue ou avec film perméable plaqué

Application

• Perforation laser / perforation optique

• Capture optique

• Chromatographie par cohérence optique (OCT)

• Chirurgie de la cornée

• télescope

Spécifications paramètre

Forme du faisceau lumineux

Faisceau lumineux généré par la lentille conique

• Faisceau Bessel: pas de diffraction

• Faisceau annulaire: idéal pour le poinçonnage laser

Figure 2.1:Valeur absolue de la fonction de Bessel d'ordre 0 (th). Un vrai faisceau Bessel nécessite que chaque anneau ait la même énergie que le pic central, donc aucunX quantitéL'énergie.

Figure 2.2:Diagramme de rayons de lentille conique.

Le faisceau de Bessel est un faisceau annulaire concentrique sans diffraction et chaque anneau concentrique a la même puissance que l'anneau central. Techniquement impossible de générer un faisceau Bessel, car il n'a besoin d'aucunX quantitéL'énergie. Mais laisser passer un faisceau gaussien à travers une lentille conique et amener la projection du faisceau près de la surface conique de la lentille conique permet de générer un faisceau très similaire à la distribution de Bessel. La figure 2.1 montre la valeur absolue d'une telle fonction de Bessel d'ordre 0 (th).

Lorsque la projection du faisceau est éloignée de la lentille, un seul faisceau annulaire est formé. En pratique, le faisceau est conique (c'est - à - dire que le diamètre augmente avec la distance), mais les rayons lumineux ne divergent pas, de sorte que l'épaisseur de l'anneau reste inchangée (voir figure 2.2). L'épaisseur de l'anneau est la moitié du diamètre du faisceau laser incident. Ce type de faisceau est généralement utilisé dans les applications de perçage laser.

Coins arrondis

La distribution de l'intensité du faisceau Bessel et du Faisceau gaussien annulaire produit est affectée par le défaut apical. Si l'extrémité supérieure est circulaire, le lobe central du faisceau Bessel d'ordre zéro présente une oscillation d'intensité au lieu d'incarner une cohérence spatiale (1), tandis que le Faisceau gaussien creux présente une boucle asymétrique avec une queue orientée vers la boucle centrale ou secondaire (2). pourMieuxRéduire les coins arrondis, thorlabs fabrique des lentilles coniques en interne pourW toutLe processus de production est contrôlé de manière à ce que le diamètre minimum des coins arrondis ne soit que de 0,70 MM.

Figure 2.3:Dispositif expérimental générant un faisceau gaussien annulaire creux.

Figure 2.4:Un faisceau annulaire généré par la lentille conique (A) et les deux lentilles coniques générales [(b) et (c)] de thorlabs, comme indiqué sur l'écran d'observation. Les anneaux produits par les lentilles coniques thorlabs passent de haute intensité à faible intensité sur une courte plage, tandis que les lentilles coniques générales passent à plus de pixels. La ligne horizontale en blanc représente la position de la distribution d'intensité extraite sur la Figure 2.5.

Étant donné que tout défaut à l'extrémité supérieure de la lentille conique affecte les propriétés du faisceau sortant, nous démontrons la qualité de la lentille conique thorlabs en comparant le Faisceau gaussien creux produit par la lentille conique thorlabs à deux lentilles coniques générales. Le faisceau annulaire est généré à l'aide du dispositif expérimental représenté à la Figure 2.3, qui contient un laser 633 nm, un extenseur de faisceau Galileo achromatique gbe05 - a 5X, un diaphragme variable à entraînement par anneau sm2d25d SM2, une lentille conique (ax2520 et une lentille conique générale avec deux angles de cône de 20°) et un écran d'observation en polystyrène Edu - vs1. Pour obtenirMieuxPerformance, le laser incident à la lentille conique doit être un faisceau de petit diamètre collimaté. Cela peut être fait en donnant d'abord le faisceau collimaté pour élargir le faisceau, puis en faisant passer le faisceau à travers un diaphragme fermé à 2,0 MM. La forme de faisceau obtenue est alors projetée sur l'écran d'observation. L'écran d'observation est en position de champ lointain. Pour faciliter le déplacement, l'écran d'observation est monté sur un rail à queue d'aronde avec un coulisseau de rail à encliquetage.

La Figure 2.4 montre les trois lentilles coniques d'essai montrant le Faisceau gaussien annulaire produit sur l'écran d'observation. Qualitativement parlant, les lentilles coniques thorlabs (Figure 2.4 (A)) produisent un faisceau annulaire propre avec un contraste élevé entre les bords de l'anneau et le Centre sombre. Alors que les lentilles coniques des autres producteurs génèrent des faisceaux annulaires de qualité variable. Comme le montre la Figure 2.4 (c), l'anneau généré par l'une des lentilles coniques générales présente un mauvais contraste entre les zones de forte intensité et les zones de faible intensité. L'Anneau principal apparaît faible et une distribution d'intensité non nulle est visible à l'intérieur de l'anneau. La deuxième lentille conique générale dans l'image du bas génère des anneaux propres, mais le contraste entre les bords des anneaux et le Centre sombre est nettement plus faible.

Pour mettre en évidence les variations d'intensité du faisceau résultant, des versions à échelle pseudo - couleur de ces images ont été réalisées et les contours de lignes ont été extraits. La Figure 2.4 montre côte à côte l'image originale (à gauche) et l'image pseudo - couleur (à droite); Une ligne blanche sur la figure indique la provenance de la position de la carte de distribution d'intensité et la Figure 2.5 montre les informations de pixels correspondantes. La comparaison des intensités linéaires des trois lentilles coniques testées montre que les lentilles coniques de thorlabs ont les pics d'intensité les plus frappants, à savoirMieuxContraste, car il passe de clair à sombre en intensité sur un nombre minimum de pixels. Tandis que les lentilles coniques générales passent des bords brillants aux centres d'intensité nulle sur une plus grande plage de pixels, comme on peut le voir sur la queue où les pics d'intensité asymétriques s'atténuent lentement. Cette situation entraîne une diminution du contraste entre l'anneau lumineux et le creux. Notez qu'un pic non nul au centre de l'anneau est l'effet attendu, car seul l'idéal,MieuxLes lentilles coniques ont des bords de haute intensité et sont nulle ailleurs. En améliorant le diamètre des angles arrondis et en réduisant les défauts de surface des lentilles coniques, il est possible d'améliorer le contraste entre les zones de forte intensité et les centres non nuls.

Figure 2.5:Profil de ligne extrait des espèces d'image de faisceau annulaire de la Figure 2.4. Les lentilles coniques de thorlabs ont les pics d'intensité les plus nets, avec la transition la plus raide des bords brillants aux centres d'intensité nulle. L'intensité est exprimée en unités arbitraires et n'est pas une mesure absolue. Les positions sont également fournies en unités arbitraires, mais en fonction du nombre de pixels.

Seuil de blessure

Seuil de dommage de lentille cône de quartz fondu UV

Les spécifications du tableau 3.1 sont les données de mesure des lentilles en quartz fondu ultraviolet thorlabs. Les spécifications de seuil de dommage sont fixes pour toutes les lentilles en quartz fondu UV, quelle que soit la taille de la lentille.

Tableau 3.1 spécifications des seuils de dommage

Note

A. la densité de puissance du faisceau lumineux doit être calculée en W / cm. Pourquoi la densité de puissance linéaire est longue impulsion et lumière continueMieuxPour les mesures, consultez la section « Lasers à ondes continues et à impulsions longues » ci - dessous.

B. Le seuil de dommage spécifié est une mesure certifiée et non un seuil de dommage réel (c'est - à - dire le rendement maximal que l'élément optique peut supporter sans dommage).

Tutoriel sur les seuils de dommages induits par laser

Voici une brève description de la façon dont le seuil de dommage induit par laser est mesuré et comment déterminer si un élément optique convient à une application particulière en fonction des spécifications du seuil de dommage. Lors du choix d'un élément optique, il est important de comprendre le seuil de dommages induits par laser (lidt) de l'élément optique. Le lidt d'un composant optique dépend en grande partie du type de laser que vous utilisez. Les lasers à ondes continues (CW) causent généralement des dommages par effet thermique (absorption de la couche de membrane ou du substrat). Les lasers pulsés enlèvent généralement les électrons de la structure en treillis d'un composant optique avant de causer des dommages thermiques. Veuillez noter que les directives fournies ici supposent un fonctionnement à température ambiante et des éléments optiques flambant neufs (c. - à - D. la conformité aux spécifications de scratch point, l'absence de contamination de la surface, etc.). Étant donné que la poussière ou d'autres particules sur la surface de l'élément optique réduisent le seuil de dommage, nous vous recommandons de garder la surface de l'élément optique propre et exempte de contamination par des impuretés. Pour plus d'informations sur le nettoyage des composants optiques, consultez notre tutoriel sur le nettoyage des composants optiques.

Méthode d'essai

Thorlabs teste le lidt selon les normes ISO / dis 11254 et ISO 21254.

Tout d'abord, nous incitons un faisceau de faible puissance / énergie dans l'élément optique à mesurer. Les 10 positions de l'élément optique sont exposées sous ce faisceau laser pendant 30 secondes (Laser continu) ou plusieurs impulsions (fréquence lourde d'impulsion spécifiée). Après l'exposition, la présence de dommages visibles est détectée au microscope (grossissement ~ 100X). Enregistrez le nombre d'emplacements de dommages ainsi que la puissance / énergie correspondante. Ensuite, augmentez ou diminuez la puissance / énergie de la lumière incidente et effectuez l'exposition à 10 nouveaux endroits de l'élément optique. Répétez le processus ci - dessus jusqu'à ce que les dommages soient observés. De cette façon, le seuil de dommage est la puissance / énergie la plus élevée que l'élément optique puisse supporter en l'absence de dommage. La figure 37b représente les résultats d'essais d'un miroir bb1 - E02.

D'après les résultats des essais, le seuil d'endommagement du miroir est de 2,00 J / CM 2 (532 nm, largeur d'impulsion 10 NS, 10 Hz, Ø 0803 mm). Notez que ces tests sont effectués sur des éléments optiques propres, car les impuretés et les contaminants peuvent réduire considérablement le seuil de dommages aux éléments. Les résultats de ce test ne représentent qu'un certain type de couche de membrane et les spécifications du seuil de dommage de thorlabs varient en fonction de la couche de membrane.

Laser à ondes continues et à impulsions longues

Lorsqu'un élément optique est endommagé par un laser à ondes continues (CW), il s'agit généralement d'une fonte de surface due à l'absorption de l'énergie laser ou d'une lésion de la couche de membrane optique (membrane perméable) [1]. Lors de l'analyse de la lidt, les impulsions de largeur d'impulsion supérieure à 1 µs peuvent être considérées comme des lasers continus.

Tableau 37C exemples de données d'essai

Pour des largeurs d'impulsions comprises entre 1 ns et 1 µs, des dommages induits par laser peuvent survenir en raison d'une absorption ou d'un claquage diélectrique, de sorte que l'utilisateur doit analyser simultanément l'onde continue et l'impulsion lidt. L'absorption peut être causée par des propriétés intrinsèques de l'élément optique ou par des irrégularités de surface; Les valeurs lidt ne sont valables que pour les éléments optiques qui satisfont ou dépassent les spécifications de qualité de surface fournies par le fabricant. Bien que de nombreux éléments optiques soient capables de résister à des lasers à ondes continues de forte puissance, les éléments optiques tels que le collage (tels que les lentilles dichroïques achromatiques) ou l'absorption élevée (tels que les filtres à densité neutre) ont des seuils de dommages à ondes continues plus faibles, car l'absorption ou la diffusion de la couche de collage ou du film métallique abaisse le seuil de dommages.

Les lasers pulsés à haute fréquence de répétition des impulsions (PRF) et les faisceaux continus sont similaires. Cependant, cela dépend en grande partie de facteurs tels que l'absorption et la diffusion de la chaleur, il n'y a donc pas de moyen fiable de déterminer si un laser à PRF élevé peut endommager un élément optique en raison d'effets thermiques. Pour un faisceau à PRF élevé, sa puissance moyenne et sa puissance crête doivent être comparées à une puissance CW équivalente. De plus, pour les matériaux hautement transparents, il y a peu ou pas de lidt lorsque le PRF augmenteW toutPas de descente.

Pour utiliser le seuil de dommage par ondes continues spécifié par l'élément optique, il est nécessaire de connaître les informations suivantes:

1. Votre longueur d'onde laser

2. Diamètre du faisceau (1 / E (2))

3. Profil approximatif d'intensité du faisceau (par exemple, distribution gaussienne)

4. Densité de puissance linéaire du faisceau (puissance totale divisée par 1 / E (2) Diamètre du faisceau)

Thorlabs utilise W / cm pour exprimer la valeur lidt du laser CW. De cette manière, la lidt, donnée en densité de puissance linéaire, peut être utilisée pour tout diamètre de faisceau; Il n'est pas nécessaire de recalculer en raison d'un changement de taille du spot, comme le montre la figure 37D. Utilisez la formule ci - dessous pour calculer la densité de puissance linéaire moyenne.

La formule de calcul ci - dessus suppose un profil uniforme de l'intensité du faisceau. Vous devez maintenant tenir compte des points chauds ou d'autres profils d'intensité non uniformes dans le faisceau et calculer grossièrement la densité de puissance maximale. Par example, la densité de puissance maximale de la lumière gaussienne est généralement deux fois supérieure à celle d'un faisceau homogène (figure 37e).

Maintenant, la densité de puissance maximale est comparée à la lidt spécifiée pour les composants optiques. Si la longueur d'onde d'essai de l'élément optique n'est pas égale à votre longueur d'onde de fonctionnement, le seuil de dommage doit être correctement dimensionné. Empiriquement, le seuil de dommage et la longueur d'onde ont une relation linéaire. Ainsi, lorsque la longueur d'onde diminue, le seuil de dommage diminue également (par exemple, le seuil de dommage est de 10 W / cm à 1310 nm pour lidt et de 5 W / cm à 655 nm):

Cette règle empirique ne fournit que des tendances générales, ce n'est pas une analyse quantitative de la lidt et de la longueur d'onde. Par example, pour des applications en lumière continue, le seuil de dommage est bien proportionnel à l'absorption de la couche de membrane et du substrat, alors que cette absorption n'est pas nécessairement proportionnelle à la longueur d'onde. Bien que le processus ci - dessus soit la meilleure règle pour le calcul lidt, si la longueur d'onde de fonctionnement est différente de la longueur d'onde lidt, veuillez contacter le support technique. Si la densité de puissance réelle est inférieure au seuil de dommage ajusté, les composants optiques devraient convenir à votre application.

Veuillez noter qu'il existe une certaine erreur de réservation entre le seuil de dommage que nous avons étalonné en ligne et les résultats de nos tests, ce qui permet de tenir compte des différences entre les différents lots de produits. Nous pouvons fournir des informations de test individuelles et des certificats de test si nécessaire. Nous utiliserons des éléments optiques similaires pour l'analyse des dommages (sans endommager les éléments optiques du client). Des frais supplémentaires ou des délais de livraison peuvent s'appliquer pour les tests. Veuillez contacter le support technique pour plus d'informations.

Laser pulsé

Comme indiqué ci - dessus, les lasers pulsés introduisent généralement un type de dommage différent sur les éléments optiques que les lasers à ondes continues. Les lasers pulsés ne causent généralement pas de dommages aux éléments optiques par effet thermique; Au lieu de cela, il est endommagé par la création d'un champ électrique fort qui peut induire une claquage diélectrique dans le matériau. Malheureusement, il est difficile de comparer les spécifications lidt des composants optiques avec le laser que vous utilisez. Il existe plusieurs mécanismes par lesquels un laser pulsé endommage un élément optique et le degré de dommage dépend de la largeur d'impulsion du laser. La section surlignée du tableau 37f résume les largeurs d'impulsions auxquelles correspondent les valeurs lidt que nous spécifions.

Les impulsions inférieures à 10 (- 9) s manquent de fiabilité par rapport aux valeurs lidt que nous avons spécifiées. Dans cette gamme d'impulsions ultracourtes, il existe différents mécanismes de dommages qui domineront [2], tels que l'ionisation par avalanche multiphotonique. Inversement, les dommages causés à l'élément optique par des impulsions comprises entre 10 (- 7) s et 10 (- 4) s sont causés par un claquage diélectrique ou un effet thermique. Cela signifie que les seuils de dommages des lasers continus et pulsés doivent être comparés au faisceau laser, ce qui permet de déterminer si l'élément optique convient à votre application.

Tableau 37f intervalle de dommages induits par laser

Lorsque vous comparez un lidt donné sous un laser pulsé spécifique avec le laser que vous utilisez, vous devez connaître les informations suivantes:

1. Votre longueur d'onde laser

2. Densité énergétique de votre faisceau (énergie totale divisée par 1 / E (2) de surface)

3. Votre largeur d'impulsion laser

4. Votre fréquence de répétition des impulsions laser (PRF)

5. Diamètre du faisceau de votre laser (1 / E (2))

6. Distribution approximative de l'intensité du faisceau (par exemple, distribution gaussienne)

La densité énergétique de votre faisceau doit être calculée en J / CM (2). La figure 37g montre pourquoi la densité d'énergie est exprimée par une source lumineuse à impulsions courtes lidtMieuxMesure. Dans ces conditions, la lidt donnée en densité d'énergie est indépendante de la taille du spot; Il n'est donc pas nécessaire de réajuster la valeur lidt en raison d'un changement de taille du spot. Le processus de calcul suppose que la distribution de l'intensité lumineuse est uniforme. Vous devez ajuster la densité d'énergie pour faire face à des points chauds ou à d'autres distributions d'intensité non uniformes dans le faisceau et calculer grossièrement la densité d'énergie maximale. Par exemple, la densité d'énergie maximale de la lumière gaussienne est généralement le double de celle d'un faisceau 1 / E (2).

La densité d'énergie maximale est maintenant comparée à la lidt donnée à l'élément optique. Si la longueur d'onde d'essai de l'élément optique n'est pas égale à votre longueur d'onde de fonctionnement, le seuil de dommage doit être correctement mis à l'échelle [3]. Par expérience, le seuil de dommage et la racine carrée du rapport de longueur d'onde sont proportionnels. Ainsi, lorsque la longueur d'onde diminue, le seuil de dommage diminue également (par exemple, 1 J / M (2) à 1064 nm et 0,7 J / CM (2) à 532 nm):

Le diamètre du faisceau est également important lors de la comparaison du seuil de dommage. Bien que la lidt soit indépendante de la taille du spot lorsqu'elle est exprimée en J / cm²; Mais un grand faisceau peut éclairer plus de défauts, ce qui peut entraîner des changements dans un plus grand seuil de dommages laser [4]. Pour les données ici, la lidt est mesurée avec un faisceau inférieur à 1 mm. Lorsque la taille du faisceau est supérieure à 5 mm, le lidt (J / cm2) sera également lié au diamètre du faisceau, car les faisceaux de plus grande taille sont susceptibles d'exposer plus de défauts.

Maintenant, la largeur d'impulsion doit être compensée. Plus la largeur d'impulsion est longue, plus l'élément optique peut supporter d'énergie. Pour une largeur d'impulsion de 1 NS à 100 ns, la relation peut être approximée comme suit:

Utilisez cette formule pour ajuster lidt à votre calcul de largeur d'impulsion. Si la densité d'énergie maximale du laser utilisé est inférieure à la densité d'énergie maximale lidt ajustée, le composant optique est adapté à votre application. Notez que ce calcul s'applique uniquement aux lasers pulsés entre 10 (- 9) s et 10 (- 7) S. Pour les lasers pulsés entre 10 (- 7) s et 10 (- 4) s, vous devez également vérifier si une onde continue lidt est satisfaite.

Veuillez noter qu'il existe une certaine erreur de réservation entre le seuil de dommage que nous avons étalonné en ligne et les résultats de nos tests, ce qui permet de tenir compte des différences entre les différents lots de produits. Nous pouvons fournir des informations de test individuelles et des certificats de test si nécessaire. Veuillez contacter le support technique pour plus d'informations.

Calcul du seuil de dommage induit par laser (lidt)

Pour présenter comment déterminer si un système laser donné endommage un élément optique, de nombreux exemples de calcul du seuil de dommage induit par laser (lidt) sont donnés ci - dessous. Pour faciliter des calculs similaires, nous fournissons une calculatrice de feuille de calcul qui peut être téléchargée en cliquant sur le bouton à droite. Lorsque vous utilisez la calculatrice, entrez d'abord la valeur lidt spécifiée par l'élément optique et les paramètres pertinents de votre système laser dans la case verte. La Feuille de calcul calculera la densité de puissance linéaire pour les systèmes CW et Pulse, ainsi que les valeurs de densité d'énergie pour les systèmes Pulse. Utiliser ces valeurs selonCognitionLa méthode de mise à l'échelle calcule la valeur de lidt qui a été ajustée, mise à l'échelle proportionnelle pour l'élément optique. Le calculateur suppose un profil de Faisceau gaussien et doit donc introduire des coefficients de correction (uniformité, etc.) pour les autres formes de faisceau. Le dimensionnement lidt est déterminé empiriquement; La précision ne peut être garantie. Il est à noter que dans certaines régions spectrales, la capacité d'absorption du laser par l'élément optique ou la couche de membrane peut fortement diminuer la lidt. Ces valeurs de lidt ne sont pas valides pour les impulsions ultracourtes dont la largeur d'impulsion est inférieure à 1 ns.

Figure 71A:La lumière maximale * de la distribution de Faisceau gaussien est environ le double de la distribution de faisceau uniforme.

Exemples de CW Laser

Supposons qu'un système laser CW produise un faisceau gaussien de 1 / E (2) de 0,5 W de diamètre 10 mm à 1319 nm. En divisant directement la puissance totale par le diamètre du faisceau, on obtient une densité de puissance linéaire moyenne du faisceau de 0,5 W / CM:

Cependant, la densité de puissance maximale d'un faisceau gaussien est environ le double de la densité de puissance maximale d'un faisceau homogène, comme illustré sur la figure 71A. La densité de puissance linéaire maximale pour laquelle le système est plus précis est donc de 1 W / cm.

La lentille ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - C ac127 - 030 - Le seuil de dommage CW est généralement directement proportionnel à la longueur d'onde de la source laser, d'où une valeur lidt ajustée:

La valeur de lidt ajustée de 350 W / cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W / CM est significativement plus élevée que la densité de puissance linéaire maximale du système laser, il est donc sûr que le système utilise cette lentille binoïdale.

Exemples de lasers nanosecondes pulsés: zoom sur différentes largeurs d'impulsions

Supposons qu'un système laser Nd: YAG pulsé ait une sortie triple fréquence de 355 nm, 10 Hz, une largeur d'impulsion de 2 NS, une énergie d'impulsion unique de 1 J et un faisceau gaussien de 1,9 cm (1 / E (2)) de diamètre. L'énergie des impulsions divisée par la surface du faisceau donne la densité moyenne d'énergie par impulsion:

Comme indiqué ci - dessus, la densité d'énergie maximale d'un faisceau gaussien est environ le double de la densité d'énergie moyenne. La densité d'énergie maximale du faisceau est donc de ~ 0,7 J / CM (2).

La densité d'énergie de ce faisceau a été comparée à la valeur de lidt prescrite de 1 J / CM (2) pour le miroir à membrane à large bande bb1 - E01 et de 3,5 J / CM (2) pour le miroir à ligne laser nb1 - k08 Nd: YAG. Les deux valeurs lidt ont été mesurées à 355 nm et déterminées à l'aide d'un laser pulsé de largeur d'impulsion 10 ns et de fréquence lourde 10 Hz. Il est donc nécessaire d'ajuster la largeur d'impulsion plus courte du système. Comme décrit dans l'étiquette précédente, la valeur lidt de l'impulsion nanoseconde est proportionnelle à la racine carrée de la largeur d'impulsion laser:

Avec ce facteur de réglage, la valeur lidt du miroir large bande bb1 - E01 devient 0,45 J / CM (2) et celle du miroir de ligne laser Nd: YAG devient 0,6 J / CM (2), les comparant directement à la densité d'énergie maximale de 0,7 J / CM (2) du faisceau. Les miroirs à large bande sont susceptibles d'être endommagés par le laser, mais des miroirs laser spéciaux peuvent être utilisés dans les systèmes laser.

Exemples de lasers nanosecondes pulsés: zoom à différentes longueurs d'onde

Supposons qu'un certain système laser pulsé émette des impulsions de 10 NS à 2,5 Hz, avec une énergie de 100 mJ par impulsion à 1064 nm et un diamètre de faisceau de 1 / E (2) de 16 mm, nous devons maintenant atténuer avec un filtre à densité neutre. Pour la sortie gaussienne, utilisez ces spécifications pour calculer une densité énergétique maximale de 0,1 J / CM (2).

Pour une impulsion de 10 NS à 355 nm, le seuil d'endommagement d'un filtre à densité neutre réfléchissant nduv10aØ25 mm, OD 1.0 est de 0,05 J / CM (2), tandis que pour une impulsion de 10 NS à 532 nm, le seuil d'endommagement d'un filtre similaire à absorption ne10a est de 10 J / CM (2). Selon la description de l'étiquette précédente, pour une impulsion nanoseconde, la valeur lidt de l'élément optique est proportionnelle à la racine carrée de la longueur d'onde:

Selon cette échelle, la valeur lidt ajustée est de 0,08 J / CM (2) pour les filtres réfléchissants et de 14 J / CM (2) pour les filtres absorbants. Dans ce cas, pour éviter les dommages optiques, le filtre de type absorbant estMieuxLe choix.

Exemples de lasers microsecondes pulsés

Considérez un système laser produisant des impulsions de 1 µs avec une énergie d'impulsion unique de 150 µj et une fréquence lourde de 50 kHz, ce qui entraînerait un rapport cyclique relativement élevé de 5%. Le système se trouve entre la CW et les dommages induits par le laser pulsé, ce qui peut causer des dommages aux composants optiques par l'un ou l'autre mécanisme. Par conséquent, les valeurs CW et lidt impulsionnelles doivent être comparées simultanément avec la nature du système laser pour assurer un travail sûr.

Si ce laser à impulsions plus longues émet un faisceau gaussien de 980 nm et 1 / E (2) de 12,7 mm de diamètre, la densité de puissance linéaire de la sortie laser est de 5,9 W / cm et la densité d'énergie d'une seule impulsion est de 1,2 x 10 (- 4) J / CM (2). Cette valeur a été comparée à la valeur lidt de la lame quart d'onde zéro du polymère wpq10e - 980 de 5 W / cm pour une onde continue de 810 nm et de 5 j / cm pour une impulsion de 10 NS à 810 nm (2). Comme précédemment, la CW lidt de l'élément optique est linéairement proportionnelle à la longueur d'onde du laser, de sorte que la valeur de CW ajustée à 980 nm est de 6 w / cm. D'autre part, l'impulsion lidt est proportionnelle à la racine carrée de la longueur d'onde laser et à la racine carrée de la largeur d'impulsion, de sorte que la valeur ajustée à 980 nm pour une impulsion de 1 µs est de 55 J / CM (2). L'impulsion lidt de l'élément optique est nettement supérieure à la densité d'énergie de l'impulsion laser, de sorte qu'une seule impulsion n'endommage pas la lame. Cependant, les systèmes laser ont une densité de puissance linéaire moyenne plus élevée, similaire à celle des faisceaux CW de haute puissance, qui peuvent causer des dommages thermiques aux composants optiques.

Informations sur la commande de produits

Lentille conique, non revêtue

Ces lentilles coniques ne sont pas revêtues et sont utilisées dans la gamme de longueurs d'onde 185 nm - 2,1 µm. Leur base est le quartz fondu UV, idéal pour les applications allant de l'ultraviolet au proche infrarouge. Par rapport au n - bk7, le quartz fondu UV présente une meilleure uniformité et un coefficient de dilatation thermique inférieur.

A. l'angle de déflexion est calculé à partir de la lumière à 532 nm.

B. courbe de perméabilité typique d'une feuille de fenêtre de 10 mm d'épaisseur.

Universel (14 articles)

Lentille conique, film réticulant: 245 - 400 nm

Avec une membrane opacifiante allant de 245 à 400 nm et une haute perméabilité dans la gamme UV, cette lentille conique est idéale pour les applications UV. Et la base utilisée (Quartz fondu UV) offre une excellente transmission UV.

A. l'angle de déflexion est calculé à partir de la lumière à 330 nm.

B. Chaque surface

Universel (1 produit)

Lentille conique, film réticulant: 350 - 700 nm

Ces lentilles coniques ont une membrane opacifiante allant de 350 à 700 nm et sont idéales pour une partie du Proche ultraviolet (NUV) et toutes les bandes de lumière visible. Cette gamme de longueurs d'onde est idéale pour les lasers à hélium - néon et autres Lasers à lumière visible.

A. l'angle de déflexion est calculé à partir de la lumière à 532 nm.

B. Chaque surface

Universel (14 articles)

Lentille conique, film réticulant: 650 - 1050 nm

Avec une gamme de longueurs d'onde de membrane opacifiante allant de 650 à 1050 nm, ces lentilles coniques sont idéales pour de nombreuses applications dans le proche infrarouge (NIR), telles que la capture optique et la chirurgie cornéenne.

A. l'angle de déflexion est calculé à partir de la lumière à 850 nm.

B. Chaque surface

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Lentille conique, film réticulant: 1050 - 1700 nm

Ces lentilles coniques ont une membrane opacifiante allant de 1050 à 1700 nm et sont idéales pour les applications dans le proche infrarouge (NIR). Cette gamme de longueurs d'onde couvre les longueurs d'onde pour les applications suivantes: tomographie par cohérence optique (OCT), capture optique et perçage laser. L'utilisation d'une lentille conique dans ces applications permet d'améliorer la profondeur de focalisation du bras échantillon.

A. l'angle de déflexion est calculé à partir de la lumière à 1310 nm.

B. Chaque surface

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