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
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Standard DS/2x2 |
HEDS/HEQS |
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效率 |
81%, 64% |
~97% |
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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
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—— |
DS-291-J-YA |
DS-292-J-YA |
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类型扫描 |
HEDS |
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波长 |
1030 nm |
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材料 |
熔融石英 |
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元件尺寸 |
50.8mm |
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通光孔径 |
45mm |
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厚度 |
2.29mm |
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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） |
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