海纳光学推出了一系列高效率激光分束器,具体包括高效两光束分束器HEDS和高效2×2光束分束器HEQS。高效率分束器的衍射效率高达97%,几乎没有残余光(高级次的衍射光),具有非常完美的光斑分布。在此基础上,还推出了扫描式高效率激光分束器,针对激光扫描加工进行了优化。
所属品牌: 以色列Holo/Or
应用类型: 高端激光加工
产品型号:
负责人:郭工
联系电话:13434776712
电子邮箱:syguo@welloptics.cn
效率高达97%的高效率激光分束器,无高阶衍射
2019年,以色列Holoor公司正式推出了一系列高效率激光分束器(high efficiency beam splitter):高效两光束分束器(HEDS 1×2)和高效2×2光束分束器(Quattro Spot,HEQS 2×2)。高效率激光分束器的衍射效率高达97%,几乎没有高级次的衍射光,具有非常完美的光斑分布。大多数普通的激光分束器使用普通的两台阶设计,效率仅有80%到85%,同时有严重的高阶衍射问题。它在某个不需要的高级次衍射光束中可能具有3%到5%的能量, 在某些应用中,这些多余的能量会产生不必要的激光加工点,这对许多客户来说都是头痛的问题。
高效率分束器是一种特殊的基于多台阶的衍射光学元件(DOE),能够以97%的效率将光束分成Double Spot 1×2或Quattro Spot 2×2点,并且几乎没有多余的残余能量。
两光束分束器(1×2)和2×2四光束分束器(Quattro Spot)在许多领域中都是具有非常大的用处,包括光刻,穿孔,切割和其他材料的处理应用。标准两光束分束器和2×2四光束分束器具有高损伤阈值,分别提供81%和64%的效率。对于对激光能量敏感的应用以及对效率有高要求的客户,Holo/Or开发了上面两款新型衍射分束器。
高效率分束器的特点:
-效率高(〜97%)
-可调分光比
-高激光损伤阈值
-提供193nm-10600nm波长。
以色列Holo / Or扫描式高效率分束器的应用领域:
-光刻/薄膜激光加工
-平板结构
-精细切割/打标、穿孔。
上图:高效率两光束分束器HEDS与标准分束器能量分布的比较
高效率分束器使用多台阶(sub-aperture approach)方法进行设计的,因此它对中心对准敏感,并且对输出的光斑形状有影响。从上图工作面能量分布剖面可以看出,高效率激光分束器参数的光斑尺寸增大,光斑形状变得略微椭圆。这种效应仅对于单模激光器(低M2)才会出现。 光点尺寸由以下公式定义:
两光束高效分束器简称HEDS,对于较低的M2(<〜4),由于公式中加了0.75这个固定系数,所以聚焦光束将具有一定的椭圆度。对于更高的M2值,0.75的系数影响很小,因此斑点将变得对称。
2×2四光束分束器HEQS 2×2对称地增加M2,因此不会出现椭圆度,但是对于低M2的单模激光,光斑尺寸会增加
表1:标准分束器与HEDS/HEQS的比较
|
Standard DS/2x2 |
HEDS/HEQS |
效率 |
81%, 64% |
~97% |
对准灵敏度 |
否 |
是 |
角度精度 |
完美 |
完美 |
均匀度 |
完美 |
对齐方式 |
是否有残余能量 |
是 |
非常底 |
光束尺寸灵敏度 |
否 |
否 |
扫描式高效率激光分束器(Scanning HEDS)
在2019年底,针对越来越多的激光扫描加工应用,Holoor又推出了升级版的扫描式高效率激光分束器(Scanning HEDS)。扫描式HEDS可以将正负二阶衍射的能量降低到<0.2%,不到普通分束器的十分之一。 根据客户的反馈,我们设计了HEDS的改进版本,这个版本针对双线扫描进行了优化。即便是对于单模激光器,这些衍射能量也不会对扫描线的线宽产生影响。当用于扫描应用时,它们还可以保持衍射极限线宽,同时保持不低于95%的高效率。
扫描效果对比:扫描式HEDS(左)与普通HEDS(右)
扫描式高效率分束器的型号规格
—— |
DS-291-J-YA |
DS-292-J-YA |
类型扫描 |
HEDS |
|
波长 |
1030 nm |
|
材料 |
熔融石英 |
|
元件尺寸 |
50.8mm |
|
通光孔径 |
45mm |
|
厚度 |
2.29mm |
|
光学功能 |
点间距2.67 mRad(0.8毫米@ EFL 300mm) |
5.67 mRad(1.7毫米@ EFL 300mm) |
利用激光分束器实现多点激光加工就是提高激光设备加工效率的一种最简单直观的方法,分束器可以一维分束输出或者二维分束输出,输出光斑可以排列成直线,矩阵或任何其他自定义形状,如六边形,十字形,圆形,三角形。输…