激光多焦點元件的設計原理是使激光光束入射到多焦點DOE元件和聚焦鏡后,在沿傳播軸的幾個距離上同時聚焦,焦點的個數和焦點之間的距離可以根據客戶的需求進行設計,根據不同的切割需求來定。例如對于厚度為1mm、折射率約為1.6的玻璃,Holoor使用MF-013-I-Y-A和20mm的聚焦鏡搭配,同時5個焦點對玻璃進行切割。
在玻璃和藍寶石切割領域,除了激光多焦點元件外,往往還需要用到另外一種長焦深元件 (Beam Focus Elongated Focus),其作用是使入射激光在焦距附近產生一個能量近乎均勻分布、而焦深特別長的焦點,焦深的長度可達到幾十微米到幾毫米。普通的激光焦點能量非常集中,長度和寬度都有限,而通過長焦深激光透鏡可把激光焦點拉長為原來的幾十倍至上百倍,同時寬度基本保持不變。這種長焦深透鏡和多焦點元件互為補充,在激光材料加工等領域有重要應用。
如果用戶需要用1064nm的激光切割厚度2mm,折射率n=1.5的玻璃,可以選用EF-004-I-Y-A配合25mm的聚焦鏡。這種情況下,EF-004-I-Y-A的焦深長度正好約為2mm,滿足切割要求,并且具有很好的切割效果,表面平整度高、切割速度快。
HoLo/Or擁有幾百種多焦點元件和長焦深元件的標準規格,對于任意一個波長,可能都有超過20種的標準規格可供選擇。對于激光切割客戶一般性的需求,我們的標準品就可以容易地滿足,這樣減小了客戶的開模費用,使客戶的項目開發變得更加方便。
多焦點透鏡,激光多焦點元件的特點:
適用:激光光源可為單模激光或多模激光
損傷閾值高,適用于各類大功率激光器、工業皮秒激光器、工業飛秒激光器
不僅可以提供玻璃材料,還可以提供二氧化碳激光的ZnSe材料,因此可覆蓋193nm to 10.6um波段
,衍射效率可達>95%
可定制激光焦點數量、焦點間距、焦深長度,為各種激光深度切割應用提供支持
多焦點透鏡,軸向多焦點激光元件的應用:
激光深度切割,激光厚度切割,激光高度切割
要求一定深度的激光切割,例如玻璃切割、藍寶石切割
激光過程監控/監測、顯微鏡、激光光譜學、激光度量學
科研,各種激光科學應用
激光切割玻璃和藍寶石的關鍵技術
隨著激光加工技術的突飛猛進,用激光加工系統切割玻璃、藍寶石和有機玻璃等材料已經是大勢所趨。傳統的激光切割的效果還沒有達到理想,表現為切割深度不夠、容易裂紋、切口粗糙等問題。
而Holo/Or的多焦點元件和長焦深元件,通過衍射光學原理對激光能量進行調控,以均勻排布的多個焦點或能量均勻的長焦深光斑對材料進行深度切割,這種“深度切割"就像一把而鋒利的激光刀,對不同厚度的材料都能夠切割出的切面,切面或切割截面的平整度達到微米量級甚至更高。
采用Holoor多焦點元件,配以的光學設計,切割玻璃或藍寶石的時候就能得到邊緣光滑、無掛渣、無毛刺和切割面幾乎無坡度的效果,把加工質量提升一個等級,有效地避免容易裂紋和切口粗糙等問題,滿足越來越精益的產品需求。
多焦點元件模組、長焦深元件模組
在使用時,客戶可以根據實際應用制作自己的多焦點元件模組和長焦深元件模組,做成套筒的形式以方便應用,里面的主要部件就是多焦點元件 +聚焦鏡,或長焦深元件+聚焦鏡。
這種模組在透明材料的切割應用中非常方便,例如激光切割玻璃,激光切割藍寶石。
多焦點元件的使用很簡單,只需保證入射激光的正入射即可,位于中間的焦點即為0階焦點,其位置由使用的聚焦鏡的焦點決定,焦點之間的距離可由設計獲得,由多焦點元件的焦距和聚焦鏡的焦點決定。其他級次±1、2、3 ,以左右對稱的形式出現在0級的兩側。焦點之間距離可以近似地由下面的方程描述:
f“M":M級焦點的焦距
fRefractive:折射透鏡的焦距(FL)
fDiffractive:衍射透鏡的焦距
M:焦點的級次/階次
1064nm多焦點元件,焦距20mm
型號激光波長
[nm]焦點數量透鏡尺寸
DOE [mm]焦點間距[μm]
MF-006-I-Y-A.5
BF-005-I-Y-A1064225.4897.1
BF-014-I-Y-A1064211451.5
MF-013-I-Y-A1064511312.5
BF-006-I-Y-A.5
MF-007-I-Y-A1064511219.8
TF-008-I-Y-A1064311803.6
MF-005-I-Y-A1064411823.5
MF-001-I-Y-A1064515169.2
MF-002-I-Y-A1064725.4142.9
MF-003-I-Y-A1064915102.8
MF-004-I-Y-A.4182
BF-015-I-Y-A1064225.446.5
TF-005-I-Y-A1064325.423.3
BF-024-I-Y-A1064225.4287.7
BF-008-I-Y-A.2
TF-016-I-Y-A1064325.4143.9
TF-014-I-Y-A1064325.471.9
TF-012-I-Y-A1064311339
MF-009-I-Y-A1064615141.8
MF-011-I-Y-A1064511394.7
MF-012-I-Y-A.4188.3
TF-011-I-Y-A1064311622
TF-010-I-Y-A.1
TF-004-I-Y-A1064311225.8
BF-016-I-Y-A1064225.420
TF-015-I-Y-A1064325.4107.9
BF-017-I-Y-A.2
BF-018-I-Y-A.1
BF-019-I-Y-A1064211678.1
TF-003-I-Y-A1064325.4448.5
TF-009-I-Y-A.2
BF-020-I-Y-A.8
BF-021-I-Y-A1064238.18144.8
BF-022-I-Y-A1064225.4143.9
BF-023-I-Y-A1064225.4215.8
MF-008-I-Y-A1064515169.2
355nm多焦點元件規格參數
1064nm多焦點元件,焦距30mm
型號激光波長
[nm]焦點數量透鏡尺寸
DOE [mm]焦點間距[μm]
TF-005-U-Y-A355325.434.9
TF-014-U-Y-A355325.4108
MF-001-U-Y-A355515508.1
MF-002-U-Y-A355725.4643.5
MF-003-U-Y-A355915617.2
MF-004-U-Y-A3551125.41365.2
BF-015-U-Y-A355225.434.9
BF-005-U-Y-A355225.4673.3
TF-003-U-Y-A355325.4673.3
TF-015-U-Y-A355325.4162
TF-016-U-Y-A355325.4216
TF-004-U-Y-A355311338.9
BF-024-U-Y-A355225.4216
TF-010-U-Y-A3553111501.8
TF-011-U-Y-A355311933.6
MF-005-U-Y-A3554111852.3
MF-006-U-Y-A.9
BF-023-U-Y-A355225.4162
BF-006-U-Y-A3552112242.3
MF-009-U-Y-A355615532.2
MF-011-U-Y-A3555111155
MF-012-U-Y-A3551525.41976.6
MF-013-U-Y-A355511919.2
BF-014-U-Y-A355211338.9
TF-012-U-Y-A355311509
BF-016-U-Y-A355225.415
BF-008-U-Y-A3552111205.9
BF-017-U-Y-A3552111501.8
BF-018-U-Y-A355211933.6
BF-019-U-Y-A355211509
TF-008-U-Y-A3553111205.9
TF-009-U-Y-A3553112242.3
BF-020-U-Y-A3552111802.4
BF-021-U-Y-A355238.16032.5
BF-022-U-Y-A355225.4108
MF-007-U-Y-A355511660
MF-008-U-Y-A355515508.1
1064nm長焦深元件規格參數
1064nm長焦深元件配合15mm聚焦鏡
EF-008-I-Y-A106425.4694
EF-003-I-N-A106425.412236
EF-004-I-Y-A1064116.5727
EF-006-I-Y-A106420773
EF-007-I-Y-A106425.4941
EF-002-I-Y-A1064114206
EF-012-I-Y-A1064115.51827
EF-010-I-Y-A106425.41033
EF-011-I-Y-A1064112678
EF-001-I-Y-A106425.413256
EF-003-I-Y-A106425.412236
EF-009-I-Y-A106425.4853
EF-014-I-Y-A1064113341
EF-013-I-Y-A
355nm長焦深元件規格參數
355nm長焦深元件配合30mm聚焦鏡
型號激光波長
[nm]透鏡尺寸
DOE [mm]入射光束尺寸[mm]焦深[μm]
EF-008-U-Y-A35525.4656
EF-001-U-Y-A35525.413152
EF-012-U-Y-A355115.51094
EF-009-U-Y-A35525.4832
EF-006-U-Y-A
EF-002-U-Y-A355114122
EF-014-U-Y-A355113202
EF-004-U-Y-A355116.5433
EF-007-U-Y-A35525.4925
EF-010-U-Y-A35525.41020
EF-011-U-Y-A355112404
EF-003-U-Y-A35525.412427
EF-013-U-Y-A355116784













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