×
Služby
ProduktySlužbyAplikace

Beam Shaping

Objevte snadnou transformaci Gauss svazku na Top-Hat.

Asférické tvarování laserového svazku

S modely a|TopShape, a|AiryShape, a a|SqAiryShape z řady pro tvarování laserových svazků nabízí společnost asphericon účinné tvarování top-hat pro maximální výsledky ve všech laserových aplikacích. yto modulární komponenty založené na asférické optice umožňují jednoduchou transformaci Gaussových laserových svazků do různých kulatých a čtvercových top-hat profilů. Díky vysoce přesné výrobní technologii se tyto tvarovače laserového svazku vyznačují bezkonkurenční kvalitou svazku a lze je použít v různých aplikacích.


a|TopShape


a|TopShape je inovativní tvarovač svazku, který transformuje kolimované Gaussovy svazky na mírně zvětšené (M ≈ 1,5) kolimované svazky s rovnoměrným rozložením intenzity. Vyznačuje se kompaktní konstrukcí a vynikající optickou kvalitou (rovnoměrnost svazku < 0,1). Tvarovač laserového svazku pokrývá široký spektrální rozsah (320-1 600 nm), akceptuje různé průměry vstupního svazku až do ±10 % a generuje stabilní profil svazku na vzdálenost nejméně 300 mm.

S verzí LongDistance (a|TopShape LD) lze dosáhnout homogenních profilů svazku až do pracovní vzdálenosti 1,5 m. S novou verzí a|TopShape LDX lze nastavením průměru vstupního svazku posunout profil svazku na velké pracovní vzdálenosti až 3 m. Vzhledem k tomu, že se zmenšující se velikostí paprsku klesá efektivní pracovní vzdálenost, jsou a|TopShape LD a LDX vhodné zejména pro aplikace vyžadující menší průměry svazku. Pro aplikace, kde homogenita profilu svazku není tak zásadní, je možné použít i delší pracovní vzdálenosti (viz Flexibilita).



a|TopShape
a|TopShape LD
a|TopShape LDX

Specifikace

  • Vynikající optická kvalita (rovnoměrnost svazku až 0,05) bez poklesu výkonu
  • Široký spektrální rozsah (320-1 600 nm) a vhodnost pro aplikace s více vlnovými délkami
  • Hloubka šíření (s rovnoměrností svazku < 0,1):
    • a|TopShape: Minimálně 300 mm
    • a|TopShape: LD až 1,5 m
    • a|TopShape LDX: Nejméně 1,5 m - lze posunout na delší pracovní vzdálenost nejméně 3 m
  • Průměr vstupního svazku:
    • @ 1/e2 = 10 mm (± 10 %) pro a|TopShape a a|TopShape LD
    • @ 1/e2 = 10,0 - 10,4 mm pro a|TopShape LDX
  • Průměr výstupního svazku @ FWHM = mezi 15,2 mm a 15,7 mm
  • Práh poškození laserem: 12 J/cm², 100 Hz, 6 ns, 532 nm, 532 nm
    Pro aplikace s vyšším výkonem laseru vás zveme k prozkoumání našich možností V-coating. Kontaktujte nás, abychom vám nabídli individuální řešení na míru vašim potřebám.

Rozměry [mm]


Flexibilita

Klíčovou vlastností TopShape LD a LDX je jejich dlouhá a stabilní vzdálenost šíření. Následující obrázek ukazuje rozložení intenzity při pracovních vzdálenostech 100 mm, 1000 mm, 3000 mm a 4000 mm. Obě se vyznačují rovnoměrností svazku 0,05 až do 1500 mm. Změnou průměru vstupního svazku lze u zařízení TopShape LDX zaručit rovnoměrnost svazku 0,06 až do 3200 mm.


Díky flexibilnímu výstupnímu průměru je a|VariColl ideálním kolimátorem pro posunutí pracovního rozsahu a|TopShape LDX. Další informace naleznete v části Kolimace a spojování vláken.


Rozsah vlnových délek

Pokrytý rozsah vlnových délek a|TopShape pro konstrukční vlnové délky [nm] 355, 632 a 1064 a a|TopShape LD a LDX pro konstrukční vlnové délky [nm] 355, 405, 532, 632, 780 a 1064.



Výhody rozložení intenzity Top-Hat

Tvarování svazku hraje důležitou roli např. v aplikacích laserového zpracování materiálů nebo mikroskopie (např. Fluorescenční mikroskopie). Gaussovské rozložení intenzity se obvykle používá v laserových aplikacích. Má slabiny, pokud jde o rozložení intenzity. S homogenním rozložením intenzity, takzvanými Top-Hats, lze dosáhnout výrazně lepších výsledků než s Gaussovským rozložením. Umožňují například vysokou strmost hran laserového svazku, a tím i kvalitu řezné hrany nebo rovnoměrné osvětlení. Využijte výhod snadné manipulace pro své aplikace! Převeďte Gaussovy laserové profily na kolimované nebo fokusované Top-Hat rozložení intenzity pomocí tvarovačů svazku společnosti asphericon.


Optika pro tvarování svazku pro generování kolimovaných Top-Hat skladem.

a|AiryShape & a|SqAiryShape


Dalším tvarovačem svazku optimalizovaným pro vlnové délky od 300 nm do 1600 nm je a|AiryShape. Tento prvek pro tvarování svazku umožňuje v kombinaci s kolimátorem transformovat kolimované Gaussovy svazky na různé profily fokusovaných svazků (např. Top-Hat, Donut). Díky kompaktní konstrukci lze a|AiryShape snadno integrovat do stávajících sestav.

Chcete vytvořit hranaté profily Top-Hat v ohnisku? S modelem a|SqAiryShape to není problém. Tento tvarovač svazku vytváří v kombinaci s kolimátorem různé čtvercové profily zaostřeného svazku (např. Top-Hat, Donut) z kolimovaných Gaussových svazků. Je optimalizován pro rozsah vlnových délek od 300 nm do 1600 nm, zaujme také svým kompaktním provedením (délka pouhých 17,3 mm) a lze jej snadno začlenit do stávajících sestav aplikací. Jeho pracovní vzdálenost lze extrémně snížit v závislosti na použitém zaostřovacím objektivu. Integrace a|SqAiryShape spolu s objektivem s ohniskovou vzdáleností 200 mm a a|BeamExpanderem již zkracuje celkovou délku o 25 %.



Specifikace a technické rozměry [mm]

  • Generování různých profilů svazku
  • Velikost profilu snadno škálovatelná podle ohniskové vzdálenosti
  • Optimalizováno pro vlnové délky od 300 nm do 1600 nm
  • Snadná integrace do stávajících sestav
  • Dokonalé seřízení díky vysoce přesné montáži
  • Kompaktní konstrukce
  • Průměr vstupního svazku @ 1/e2 = 10 mm; průměr výstupního svazku dAiry = 10 mm
  • Práh poškození způsobeného laserem: 12 J/cm2, 100 Hz, 6 ns, 532 nm

Výkon a flexibilita

Na následujícím obrázku jsou normalizované úseky profilu svazku podél směru jeho šíření (osa z) shrnuty v jednom diagramu. Zjišťovaný rozsah je ± 1,5 mm kolem osy. Dále jsou zobrazeny odpovídající nejzajímavější profily intenzity v různých pracovních rovinách jako 2D a příčné grafy. Oba grafy charakteristických profilů svazku jsou vytvořeny pomocí a|AiryShape (λ = 635 nm). Podle principu fungování a|AiryShape je možné nejen generovat jeden profil paprsku Top-Hat v ohniskové rovině zaostřovací čočky, ale také vytvářet různé profily v různých pracovních vzdálenostech pro vaši flexibilitu. Generování zobrazených profilů svazku závisí na kvalitě vstupního svazku. Pro optimální výsledky je vyžadován dokonale kolimovaný paprsek s minimalizovanými aberacemi vlnoplochy.




Na obrázku vpravo jsou znázorněny průřezy profilu svazku a|SqAiryShape (λ = 1064 nm) a profily jeho intenzity v různých pracovních rovinách. Zjištěný rozsah je ± 6 mm kolem osy. Vzhledem k principu práce a|SqAiryShape se v ohniskové oblasti nevytváří pouze jeden čtvercový Top-Hat profil, ale řada profilů se čtyřnásobnou symetrií. Při použití a|SqAiryShape závisí generování profilů svazku také na kvalitě vstupního svazku. Pro dosažení optimálních výsledků je vyžadován dokonale kolimovaný svazek s minimalizovanými aberacemi vlnoplochy.


Rozsah vlnových délek

Na základě prvků BeamTuning pokrývá AiryShape široký rozsah vlnových délek pro vaše náročné aplikace.



Tvarovače svazku pro kulaté a hranaté profily se zaměřením Top-Hat.

Referenční projekty

Funkcionalizace povrchu (LIPSS) s profily Top-Hat
Funkcionalizace povrchu (LIPSS) s profily Top-Hat
Navzdory ztrátě intenzity směrem k okraji profilu a souvisejícím nehomogenitám jsou pro strukturování povrchů preferovány Gaussovy distribuce intenzity. Ve spolupráci s Otto Schott Institute for Materials Research v Jeně asphericon analyzoval účinek distribucí Top-Hat s ohledem na jejich vhodnost pro generování laserem indukovaných periodických povrchových struktur (LIPSS) na nerezové oceli.
Modulátor svazků pro laserové zpracování materiálu
Modulátor svazků pro laserové zpracování materiálu
Ačkoli lze profily gaussovského svazku použít ke generování malých velikostí struktur přímou ablací materiálu, vykazují slabé stránky z hlediska hloubky a kvality ablace. Vzhledem k jejich charakteristickému tvaru profilu se intenzita na okrajích paprsku snižuje a způsobuje nehomogenní ablace.
Modulátor svazku pro fluorescenční mikroskopii
Modulátor svazku pro fluorescenční mikroskopii
Analýza záznamů měření založená na laserové širokoúhlé fluorescenční mikroskopii se rychle stává neplatnou, pokud je založena na nerovnoměrně osvětlených profilech Gaussova svazku. Pomocí a|TopShape jsme poskytli zlepšení. Přeměna Gaussových paprsků v mikroskopovém zařízení výzkumného ústavu CREOL na homogenní ploché (flat-top) profily zajišťuje rovnoměrné osvětlení diapozitivu a tím lépe čitelné snímky.
Optika pro modulaci svazku pro laserové svařování
Optika pro modulaci svazku pro laserové svařování
Procesy aditivní výroby se stále častěji používají pro výrobu složitých komponentů s vysokým stupněm automatizace. Díky přesnému vedení laserového svazků umožňují vrstvenou, flexibilní konstrukci, např. binomických struktur. Hybridní procesy kombinují konvenčně vyráběné struktury s jemnými strukturami vytvořenými aditivní výrobou pomocí laserového svařování.
Modulátor svazků pro čtvercové top-hat profily v ohniskovém bodě
Modulátor svazků pro čtvercové top-hat profily v ohniskovém bodě
Laserové procesy se prosadily především v oblasti aditivní výroby. Mimo jiné umožňují přizpůsobit rozložení intenzity požadovanému procesu interakce mezi materiálem a laserovým paprskem. Ve spolupráci s Otto Schott Institute for Materials Research (OSIM) v Jeně byla produktová řada BeamTuning rozšířena o nový typ prvku pro tvarování refrakčního paprsku

Váš požadavek

* Povinná pole

Obraťte se na náš tým
Obraťte se na náš tým
Sales Team Jena


Vždy nejnovější zprávy z asphericonu