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大功率雷射器用光束整形系統

可支持10 kW超高功率雷射器的反射型光束整形系統

ビームシェイパの特徴

一般的にビーム形状の変換に使われる透過型のビームシェイパ(Diffractive Optical Element: DOE)では、発熱の影響により高出力レーザへの適用ではその性能を維持することができず、使用範囲が限定されています。
NTT-ATの反射型のビームシェイパは、冷却ユニットを使用して素子を直接冷却できるため、10kW超級のハイパワーレーザでも性能を発揮できます。
特に、レーザ加工用途に利用する場合は、トップハット、リング、ラインビーム、またはベッセルビームのような非回折ビームなど、レーザ加工に最適とされる様々なビーム形状を生成することができます。

波束成形原理
波束成形原理
波束成形表面的電子顯微鏡照片
表面SEM照片
  • 作為光束整形器發揮作用的DOE底板可從SiC、Si、金屬等中選擇。
  • 光利用率取決於表面深度的灰度。現在可以應對64灰度。
  • 根據客戶需求(波長、光源M2、入射角、焦距、成像模式)設計和制造束形器。

表面階調と光利用効率の関係


表面色調和光利用效率圖
表面深度灰度 光利用效率
16 93.1 %
8 81.6 %
4 53.2 %
2 30.9 %

ビームシェイパの適用例

レーザ加工用反射型ビームシェイパ

10kWを超えるハイパワーレーザに対応した、反射型ビームシェイパを作製します。​
お客様のレーザ仕様(波長、ビーム形状、シングルモード、マルチモード、ビームサイズ等)と、ご希望の出力ビーム形状に合わせてパターンを設計・作製し、提供します。​​
ご要望により、取り付け治具についても個別対応します。お気軽にご相談ください。

成型後梁形狀示例的圖示
成型後的梁形狀示例:圓形 (圓環或頂帽) 、矩形、線、梁分叉等

レーザ加工への適用例

廣泛應用於激光切割、鉆孔、焊接 (焊接) 、打印 (標記) 、退火 (退火) 和燒蝕。

長焦点ビーム形成用反射型ビームシェイパ

NTT-AT的反射光束整形器可實現自由波前設計。無需成像透鏡即可進行自由光學設計,並且可以產生貝塞爾光束和拉蓋爾高斯光束等非衍射光束。

下圖是貝塞爾光束的範例。產生焦點為 350mm 的貝塞爾光束,焦深超過 ±100mm。
即使在大氣湍流下,峰值強度變化也可以保持極小。

自由な波面設計が可能な反射型ビームシェイパ

NTT-AT的反射光束整形器可實現自由波前設計。無需成像透鏡即可進行自由光學設計,並且可以產生任何光束形狀。

例如,來自光纖的漫射光 (5mmφ的高斯光束) 被輸入DOE,在前方350mm處生成土星 (環和中心亮點)、細長矩形、多光束等(以下是實際成像時的照片。)

根據客戶的要求設計光束圖案,並制造光束成形器。

仕様例

以下規範是一個示例。關於這以外的光束模式、光學設計、波長等也受理,請咨詢。

條目 規格 (示例)
梁形狀變換 Gausian→正方形 (頂帽)
激光波長 1064nm
激光功率 ~10kW※
入射束直徑 30mmφ
激光入射角 45°
冷卻容量 (100 mm見方) 300W
形狀 40 mm x 40 mm x 0.5 mm
材質 Si, SiC
聚光效率 無鏡頭:70%
有鏡頭:95%以上

如需其他基板,如石英和藍寶石,請聯繫我們。
* 如果激光功率超過 10kW,請聯繫我們。

請英文查詢。

如有任何報價或其他疑問,請隨時英文查詢。