Vipengele vya Optical DiffractionDOE Kwa ajili ya usindikaji wa vifaa vya laser, matibabu na uzuri

Vipengele vya Optical Diffraction

Vipengele vya Optical Diffraction (DOEMatumizi ya miundo microstructure kubadilisha hatua ya mwanga inayoenea. Kubuni kwa busara ya microstructure ya uso wa awali wa optical diffraction inaweza kuwezesha kuangaza mwanga wowote unaofanana na usambazaji wa nguvu ya mwanga iliyoundwa wakati wa kuingia mwanga maalum.DOETeknolojia imefanya kazi nyingi na shughuli za mwanga ambazo haziwezekani kwa mifumo ya jadi ya macho. Katika matumizi mengi, teknolojia hizi kuboresha sana utendaji wa mfumo. Mpango wa optical diffraction ina faida nyingi, kwa mfano: ufanisi wa juu, usahihi wa juu, ukubwa mdogo, uzito mdogo, na muhimu zaidi ni kubadilika kukidhi mahitaji mbalimbali ya maombi.

DOEBidhaa: splitter na mwanga rectifier.

Mwanga splitterDOEInatumika kugawanya mwanga mmoja wa laser katika mwanga kadhaa, kila mwanga una sifa sawa na mwanga wa kuingia (isipokuwa nguvu na pembe ya kuenea). Kulingana na mfano wa diffraction ya splitter,Splitter inaweza kuzalisha1Kiwango cha mwanga (1×Nau2Matrix ya Kiwango cha Mwanga (M×Nya). MgawanyiDOEMwanga wa kuingia unaweza pia kugawanywa katika usambazaji tofauti wa spots, kama vile mzunguko, mfano wa random, safu ya sita, nk. Mpangilio wa mwanga unahitaji kutumika pamoja na mwanga wa rangi moja (kwa mfano, mwanga wa laser), na splitters tofauti zina pembe ya kutenganisha kati ya urefu maalum wa wimbi na mwanga maalum wa pato.

Mwanga mzima inaweza kubadilisha karibu mwanga wa Gauss kwenye uso wa kazi kuwa mwanga wa sawa wa mduara, pembe, mraba na mstari, na contour ya kando (usambazaji wa nguvu ya mwanga). Ni wazi sana, wakati huo huo mwelekeo wa mwanga unaweza kufikia usambazaji wa nguvu ya pato sawa, na kuwezesha laser wakati wa usindikaji kuwa na uwezo wa kushughulikia uso sawa, kuzuia uwazi wa ziada au uwazi wa kutosha wa eneo fulani. Aidha, spots ina eneo la mpito mkali, hivyo kuunda mpaka wazi kati ya eneo la kutibu na eneo la kutibu. mfululizo mwanga rectifier ni pamoja na equalizer,top-hat, vortex lens (helical hatua ya bodi) na diffractive shaft cone.

DOEMatumizi ya kawaida

Pamoja na kuongezeka kwa nguvu ya laser, vipengele vya macho vya watumiaji wa mifumo mingi ya jumuishi huenda haziwezi kuvumilia laser ya nguvu ya juu. Kwa hiyo, laser kusababisha uharibifu kiwango (LIDTauLDTvigezo kuwa sababu muhimu wakati wa kuchagua vipengele vya macho. Kiwango cha juu cha uharibifu wa vipengele vya optics vya diffraction hufanya kuwa chaguo bora kwa mifumo ya viwanda na matumizi ya nguvu kubwa. Matumizi ya usindikaji wa vifaa vya laser na uzuri wa matibabu wa laser (Medical Beauty) wote huhitaji lasers za nguvu kubwa.

Picha1Usambazaji tofauti ya spots splitter kutoka kushoto hadi kulia:5×5safu, random, sita safu, mduara

Picha2Matokeo ya maumbo tofauti ya mwanga, kutoka kushoto hadi kulia: homogenizer, mwanga gorofa, vortex lens na prism diffractive

Matumizi ya vipengele vya optiki vya diffraction katika maombi ya usindikaji wa vifaa vya laser

Hivi karibuni, maendeleo ya mifumo mpya ya laser kwa mahitaji ya viwanda yameongezeka. Wengi wa michakato mpya iliendeleza, na michakato mingi ya jadi ya usindikaji imebadilishwa na mchakato wa usindikaji wa laser. Laser vifaa usindikaji inachukua sehemu kubwa ya soko mzima laser,DOEInachukua jukumu muhimu katika kutoa laser beam kuunda mchakato wa kukabiliana. Laser beam kuunda na teknolojia ya homogenization ni hatua muhimu ya kuboresha maombi mengi ya laser vifaa usindikaji.DOEKawaida hutumiwa kwa mfumo wa laser corrosion na laser usindikaji, laser kuchimba, laser kukata na usindikaji mwingine kuunda muundo mdogo kipengele juu ya uso.

DOEMatibabu ya Uzuri ya Laser

Kama matumizi ya teknolojia ya laser inakuwa chombo muhimu zaidi katika uwanja wa matibabu na aesthetics, uwezo wa kudhibiti pato la laser inakuwa muhimu zaidi.DOEInatoa ufumbuzi wa kipekee ambao inaruhusu mwanga kufanya kazi kwa njia mbalimbali wakati wa kuweka vipengele mwanga. Matibabu ya uzuri kwa kawaida hutumia laser yenye nguvu kubwa. Inahitaji laser sawa na usahihi mwanga wazi, na usahihi mkoa mkali, wakati huo huo na ufanisi wa juu. Hii ni ufumbuzi bora kwa ajili ya kutumia vifaa vya optics diffractive kwa ajili ya kuunda mwanga.DOEKawaida hutumiwa kwa kuondoa nywele kwa laser, kuondoa tattoo kwa laser, kurekebisha ngozi, upya ngozi na mengi zaidi.

Vipengele vya Optical Diffraction - Splitters

Kanuni ya kazi ya splitter ni rahisi sana. Kulingana na mahitaji ya mfumo wa mteja, rangi ya kuingia kutoka kwa moja kwa moja, rangi ya pato kwa kutenganisha pembe kutoka kwa splitterDOEnje, kwa upande wa kutenganisha katikaDOEangle iliyotambuliwa wakati wa kubuni na kutenganisha ni sahihi sana (makosa<0.03mRadya). Kugawanya mwanga ni iliyoundwa kwa ajili ya uwanja mbali. Kwa hiyo, pamoja na mwanga katikaDOEBaada ya kuendelea kuenea, wao kuwa wazi zaidi.

Picha3MgawanyiDOEya msingi,EFL =ufanisi wa umbali,m =idadi ya hatua nyingi (pointi), θs=pembe ya kutenganisha kati ya viwango viwili,d = 2umbali kati ya kuzingatia (umbali), θf= pembe zote,D =Urefu wa mwanga point array

Picha4 1×6Multipoint kuenea katika vyombo vya habari dispersion

Spots nyingi zinazozalishwa na "kiwango cha zero" hazina diffraction na mwanga unafuata sheria za kutafakari na refraction. Kwa ajili ya splitter kawaida na idadi ya kawaida ya mwanga, angle kutenganisha ni idadi ya kiwango+1na idadi ya madarasa0ya kiwango (kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango cha kiwango)0ni mwanga unaotarajiwa). Kwa splitter kiwango na idadi sawa ya mwanga, pembe ya kutenganisha ni+1darasa na-1Anga kati ya hatua (hatua zero si muhitaji mwanga).

Vipengele vya Optical Diffraction - MatumiziDOEUmezo wa mwanga

Diffractive beam rectifier ni kipengele cha awamu ambacho, katika umbali maalum wa kazi, hubadilisha mwanga wa kuingia wa Gaussian kuwa dawa moja kwa moja yenye pembe kali. Kila plasticizer ya mwanga inaweza kutumika tu katika hali maalum ya macho, yaani seti ya kipekee ya vigezo vya mfumo wa macho: wavelength, ukubwa wa mwanga wa kuingia, umbali wa kazi na ukubwa wa matokeo.

Mipangilio ya msingi zaidi katika maombi ya shafts shafts ni pamoja na lasers, vipengele shafts shafts shafts shafts na uso kwa ajili ya matibabu.

Flat juu mwanga Shaper

Top cap beam rectifier hutumiwa karibu kubadilisha Gaussian Intrusion laser beam katika dawa za nguvu sawa za mduara, pembe, mraba, linear au maumbo mengine, na ubora mkono mkali katika ngazi maalum ya kazi. Ili kupata ubora wa juu mwanga plasticizer utendaji, laser pato lazima kuwa moja mode (TEM00），M2Thamani<1.3ya.

Kupitia shafts ya mwanga inaweza kuacha dawa sawa za mwanga kwenye uso wa kitu ambacho kinapaswa kutibiwa, na inaweza kuzuia uwazi wa juu au uwazi wa kutosha kwenye eneo fulani. Zaidi ya hayo, sehemu hii ina kipengele cha eneo la mpito kali ambalo linaunda mpaka wazi kati ya eneo lililotumiwa na eneo lisilotumiwa. Top cap mwanga moulder ina ufanisi wa juu (kwa kawaida> 95asilimia), usawa bora (kwa kawaida ±5Asilimia), eneo la mpito kali na kiwango cha juu cha uharibifu wa laser. Aidha, top-cap mwanga moulder ni nyeti kwa ukubwa wa mwanga wa kuingia, umbali wa kazi, na vipengele shift. Kiwango cha juuDOEKawaida hutumiwa kwa maombi ya usindikaji wa vifaa vya laser (laser corrosion, laser kukata, laser kuchimba), matibabu ya aesthetics (tattoo na kuondoa nywele), maombi ya sayansi (flow cytometry) na mengi zaidi.

Homogenizer - Mwanga Shaper

Equalizer ya machoDOEKubadilisha mwanga wa kuingia wa moja au multi-mode katika mwanga wa pato uliofafanuliwa wazi, uliofanywa na umbo unaotarajiwa na nguvu sawa ya juu ya gorofa. Maumbo ya kawaida ambayo diffusers kupata ni mduara, mraba, pembe moja, elliptical na sita. Wakati huo huo huo, karibu picha ya umbo lolote inaweza kubuni. Mpaka wa mwanga wa kusambaza kwa kawaida ni mkali inaweza kuamua. Uwiano kati ya pembe ya kuenea ya kuingia na pembe ya kuenea ya equalizer kuamua uwiano wa eneo la mpito na eneo la homogenization ya mwanga wa pato. Ili kufikia mgawanyiko wa nguvu ya mwanga katika uwanja wa mbali au ngazi ya focal kufikia bora,DOEHomogenizer hugawanya mwanga wa kuingia katika mwelekeo wa nusu random katika mwelekeo wa nusu random wa uwanja. Njia hii inaweza kubuni vipengele ambavyo vinaweza kuzalisha umbo lolote na pembe sahihi ya pato na ukubwa katika hali ya nguvu sawa ya mwanga. Utendaji wa diffuser hutegemea kwa kiasi kikubwa vigezo vya mwanga wa kuingia, Aidha, kwa kutumia highM2Mwanga wa kuingia unaweza kufikia usawa wa juu (picha7ya). Homogenizer mwanga rectifier si nyeti kwa ukubwa wa mwanga, shift na vipengele inclination. Inatoa kiwango cha juu cha uharibifu wa laser, wakati usawa na ufanisi hutofautiana na kubuni. HomogenizerDOEKawaida kutumika kwa ajili ya vifaa vya laser usindikaji maombi (laser kulehemu, laser brazing), aesthetic matibabu (tattoo/kuondoa nywele, profile ya mwili) na kadhalika.

Picha5Mwanga ShaperDOEya msingi,d =ukubwa wa spot kuunda,D =mwanga diameter,EFL =Focus ufanisi.

Picha6Usambazaji wa nguvu ya kichwa cha juu, kushoto: mraba, kulia: mzunguko

Picha7Utendaji wa homogenizer kulingana naM2Mabadiliko, kushoto:M2 = 1Kulia:M2 = 10 Picha8Lensi ya vortexDOENgari ya

Vipengele vya Optical Diffraction - Spiral Phase Chips

Lensi ya vortexDOEKubadilisha usambazaji wa kuingia kwa Gauss katika pete ya nishati ya pete. Plati ya hatua ya spiral ni kipengele cha kipekee cha macho ambacho muundo wake unajumuisha kabisa hatua ya spiral au ya spiral ambayo inakusudia kudhibiti hatua ya mwanga unaotambuza. Jumla ya kina cha engraving kutoka juu hadi chini ya "ngazi" ni kazi ya kubuni wavelength na index optical ya substrate. Katika hali ya kawaida, kina hiki kina kiwango sawa na urefu wa wimbi wa kubuni. Kwa hiyo, kila kipande cha vortex ni kipekee cha wavelength. Optical vortex inahitaji kuingia moja mode ya straight(TEM00Gauss kuingia mwanga, na ni kubadilisha kwaTEM01Mode ya symmetry ya axis.

Kutumia kubwa kuingia mwanga mwanga diameter ina faida mbili wazi. Kwanza, mwanga mkubwa chini kidogo pato joziDOEKuongoza unyevu wa uvumilivu. Pili, ukubwa mkubwa wa mwanga wa kuingia utakuwa na uwezo wa kuzalisha hatua ndogo za vortex, ambayo kwa kawaida ni matokeo yanayotarajiwa katika maombi mengi. Lens vortex ina ufanisi wa juu (kwa kawaida> 90asilimia) na kiwango cha chini cha uharibifu. Ina unyevu wa uhamisho na mzunguko wa sehemu. Lensi ya vortexDOEKawaida hutumiwa kwa ajili ya vifaa vya usindikaji maombi (kulehemu), mawasiliano ya macho (kubadilisha na kuzalisha hali ya macho), maombi ya sayansi (STEDMicroscope, picha ya macho) na kadhalika.

Muhtasari:

Katika miaka ya hivi karibuni, vipengele vya optiki vya diffraction vimekuwa teknolojia iliyokomaa na inayotumika sana.DOETeknolojia hutumiwa hasa katika kuunda mwanga na mgawanyiko. Ni hasa kutumika katika matumizi ya vifaa vya laser usindikaji, matibabu na uzuri na matumizi ya sayansi, na ina soko kubwa, kuchukua sehemu kubwa ya soko nzima ya matumizi ya laser. Kwa sababu ya kuongezeka kwa nguvu ya laser na mahitaji ya usahihi,DOEKiwango cha juu cha uharibifu wa laser na sifa za usahihi wa juu hufanya kuwa ufumbuzi ufanisi wa kutatua matatizo ya maombi ya laser.