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Reflective optics for Non-Visible Lasers

适用于紫外线、红外线以及宽带激光的光束调节光学元件

 

传统的玻璃扩束镜深受波长影响

 

反射式光学元件有利于紫外线、红外线,宽带和超快激光

 

反射式光束整形光学元件具备消色差特性,可以减少像差

 

以灵活性提供理想定位,非常适用于新兴激光技术

紫外线、红外线,宽带与超快激光是各种应用及领域的必要项目,其涵盖范围包括光谱仪、微加工以及激光手术等。但是,找到适用于这些非可见激光(诸如扩束镜等)的光束整形光学元件并非易事,因为传统的透射光学元件深受波长和色散影响。反射式光束整形光学元件运用宽带消色差设计,可完全消除色差和球面像差问题。此外,反射式扩束镜与反射镜的价格通常低于专门针对特定非可见波长或宽波带而设计的对应光学元件.

反射式扩束镜

反射式扩束镜是改装的格里果里 (Gregorian) 或卡塞格林 (Cassegrain) 反射镜系统,可提供几乎不存在色差和球面像差的宽带性能。这类产品可与多种激光光源相兼容,其中包括:

  • 紫外激光器(准分子、Nd:YAG 等)
  • 红外激光器 (Nd:YAG, CO2, 量子级联等)
  • 超快激光器 (钛:蓝宝石、光纤等.)
  • 可调谐激光器 (钛:蓝宝石、染色剂、量子级联等.)

凸反射镜用于将入射光束扩展到凹反射镜上,从而产生更大的平行光束.

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective
图1: 单片反射式扩束镜的弯曲反射镜可以扩展入射激光光束

聚焦反射镜

诸如离轴抛物面反射镜 (OAP) 等聚焦反射镜也能消除色像差,从而避免透射光束调节光学元件的缺陷。抛物面反射镜的另一大优势在于能够对光线进行聚焦或准直,而不会产生球面像差。OAP 是更大的父抛物面反射镜的侧面,因而在焦点附近具有更大的交互空间,而不会扰乱光束(如图 2 所示).

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective
图2: 15° 与 45° OAP 反射镜图表

紫外线激光

紫外线 (UV) 激光是许多应用的理想选择,其中包括激光微加工、医用激光、半导体处理以及荧光显微镜。许多激光光学应用都借助于较短的紫外线波长,以便创建极小的精确特征,同时尽可能减少周边产生的热能。紫外线激光的激光光斑尺寸与波长之间直接成正比,其空间分辨率高于可见光或红外线激光.

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Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective

2μm 激光

2μm 激光具有独特的吸收特性,能借此在生物组织和外科修补中创建极小且精确的切口,尽可能将局部热能降至最低。这些吸收特性使2μm 激光在某些应用中表现优于 1μm 激光。2µm 激光非常适用于包括医学手术和整形处理在内的高精确度应用.

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超快激光

超快激光是锁定模式的激光,能发出峰值功率很高且持续时间以飞秒或皮秒计算的极短脉冲。由于存在傅里叶 (Fourier) 极限(也称为能量时间不确定性),如此短促的脉冲具有极宽波长光谱,能够涵盖相当大的带宽。这可能导致透射光学元件产生巨大的色像差,但可以搭配使用反射式光束整形光学元件与超快激光,这样几乎没有色像差.

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective

爱特蒙特光学的反射式光束调节光学元件

TECHSPEC单片反射式扩束镜(Mark I)

单片反射式扩束镜(Mark I)

以金刚石切削而成的TECHSPEC®单片反射式扩束镜(Mark I) 非常适用于宽带或消色差光束扩展以及各种不同光源。它们能将波前畸变降至最低,并采取消色差的全反射设计,因此能够与可调谐激光、紫外激光及超快激光搭配使用。集成式接口设计元件包括反射式平晶、螺纹孔与通孔,可大幅简化安装及对准作业,可轻松集成到任何激光式应用中。单片式构造还可以确保性能和稳定性不受温度变化的影响.

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离轴抛物面第一表面金属反射镜

离轴抛物面前表面金属镀膜反射镜

TECHSPEC®离轴抛物面 (OAP) 金属反射镜的表面粗糙度低至 50Å RMS ,且无色像差和球面像差。该反射镜采用坚固的金属设计,不使用粘合剂,可提供最佳导热性能。OAP 允许无限制使用焦点,极适合体积紧凑精巧的系统设计。凭借这些特征,OAP 非常适用于包括 MTF、FLIR、FTIR 与 Schlieren 在内的仪器和激光系统,同时可搭配红外线激光进行使用,比如量子级联激光等。TECHSPEC® 金刚石切削金属基底反射镜有15°、30°、45°、60° 或 90° 离轴供选择.

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常见问题解答

FAQ  TECHSPEC®单片反射式扩束镜(Mark I) 的放大倍数为多少?
The TECHSPEC®单片反射式扩束镜(Mark I) 有 2 倍、3 倍与 5 倍的放大倍数的版本可选.
FAQ  TECHSPEC®单片反射式扩束镜(Mark I) 有哪些镀膜可选?

TECHSPEC®单片反射式扩束镜(Mark I) 可选镀膜种类有增强型铝膜、保护型铝膜和裸金膜.

FAQ  TECHSPEC®离轴抛物面反射镜涵盖的波长范围有多大?

TECHSPEC®离轴抛物面反射镜的波长范围取决于反射镜的镀膜。提供保护型铝膜、保护型金膜和裸金膜在内的三种不同镀膜,涵盖范围从 400nm 到 12000nm 以上.

FAQ  定制离轴抛物面反射镜应采用哪些设计参数?

符合成本效益的定制 OAP 须使用的设计参数包括反射焦距、反射角、焦点的公差,以及反射波前畸变.

资源

应用案例

技术信息和应用范例,内容包括理论说明、方程式、图片说明等.

UV Optics: Tighter Tolerances and Different Materials
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金刚石车削离轴抛物反射镜的粗糙度
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