紫外激光器擴束鏡是什么?內(nèi)置擴束的優(yōu)勢?
紫外線激光器是一種產(chǎn)生紫外線束的激光器,通常波長為355nm,具有固體激勵物質(zhì)。激光器由工作物質(zhì)、泵系統(tǒng)和光學(xué)諧振腔系統(tǒng)組成,擴束鏡是光學(xué)系統(tǒng)的一部分。
激光擴束鏡主要有兩種用途:一種是擴展激光束的直徑;另一種是減少激光束的發(fā)散角。因此,它被用于遠程照明或投影,以及聚焦系統(tǒng)。束的發(fā)散角與束的比例相反。與未擴展的束相比,束后的束可以更小地聚焦。激光束準(zhǔn)直鏡的倍率是束直徑的放大倍率。從激光器輸出的激光束的光斑尺寸和發(fā)散角乘積為光學(xué)不變量,類似于一定值。當(dāng)束半徑擴大x倍時,其發(fā)散角相應(yīng)壓縮為原來的1/x,壓縮發(fā)散角實際上是激光的直度。壓縮發(fā)散角不能提高束質(zhì)量。束質(zhì)量是束半徑和發(fā)散角的乘積;壓縮發(fā)散角會隨著束半徑的增加而增加。激光標(biāo)記機通常與平場聚焦透鏡一起使用。
在激光擴束鏡中,物鏡和成像透鏡的位置被逆轉(zhuǎn)。開普勒擴束鏡設(shè)計將直接輸入光束集中在物鏡和成像透鏡之間的一個點上,然后形成激光能量聚焦區(qū)域(圖3)。該集中點將加熱透鏡之間的空氣,反射光路中的光線,這可能會導(dǎo)致波前誤差。在高功率激光應(yīng)用中,聚焦點處的空氣電離也可能是一個問題。有鑒于此,大多數(shù)擴束鏡選擇使用伽利略設(shè)計或其變體(圖4)。然而,開普勒設(shè)計在需要空間過濾器的激光應(yīng)用中仍然非常有用,因為它們提供了放置空間過濾器的焦點。
降低功率密度:擴束鏡增加大倍數(shù)的平方增加光束面積,而不顯著影響光束中包含的總能量。這將降低光束的功率密度和輻照度,從而延長激光組件的使用壽命,降低激光損傷的可能性,并允許使用更經(jīng)濟的涂層和光學(xué)元件。
大大降低特定距離下的光束直徑:使用擴束鏡增加激光直徑可能會減少遠離激光圈的光束直徑。由于特定的擴束功率,擴束鏡會增加激光束的輸入,同樣的擴束功率會減少光束的發(fā)散,從而在較大的距離下形成較小的平行光束。
內(nèi)置擴束的優(yōu)點:
1.高度集成,在一定程度上降低了單個部件的生產(chǎn)成本;
2.內(nèi)置擴束密封完整性高,穩(wěn)定性好;
3.減少內(nèi)部光路損失,優(yōu)化光路質(zhì)量;