RYMO光學儀器系列產品26

雙級BBO普克爾盒

II-VI 利用專有的晶體生長、制造和拋光技術，生產了一系列的普克爾盒，其材質為β-氧化鋇(BBO)、磷酸二氫鉀(KDP)和磷酸二氘鉀(KD*P)，應用于材料加工、醫(yī)療和美容激光系統(tǒng)。

特點

高可靠性

高重復率

平均功率高

應用

激光腔的Q開關

耦合光在再生放大器中的進出。

空洞傾倒

梁式斬波器

脈沖采集

RYMO光學儀器系列產品26

偏光鏡-分析器-衰減器

偏振器-分析器-衰減器是一系列堆疊的ZnSe板，以布魯斯特角放置在入射光線上。在每塊板上，幾乎所有的p極化成分都被傳輸，而大部分的s極化成分被反射。在光束穿過幾塊板子后，其凈結果是光束幾乎只有p極化。

應用

非偏振光束極化

激光束偏振分析

線性偏振光束的連續(xù)可變衰減

電光調制系統(tǒng)

特點

高功率處理

可見的傳動裝置，便于校準

低插入損耗

高消光比(>500:1)

寬帶操作（2-14微米

可選的退出口或散熱器冷卻

提供

高連續(xù)波功率處理能力和高脈沖損傷閾值

易于對準的可見透射（僅限 PAZ 系列）

低插入損耗（PAZ 系列透射率>98%，PAG 系列>95%）

最小光束畸變； 最小光束偏差

模塊化結構

寬帶操作，2 至 14μm

功能

非偏振光束的偏振

分析任意偏振光束的偏振特性

線性偏振光束的連續(xù)可變衰減

電光調制系統(tǒng)

其他偏振敏感系統(tǒng)

更緊湊的設計

盡管這些單元現(xiàn)在包含更多的板，但基本概念已經產生了較緊湊的設計。 一個額外的優(yōu)點是新單元的矩形橫截面，它消除了對透射光束的偏振平面所在位置的任何猜測，因為它與矩形的長尺寸*平行。

能量逃出端口

設計概念中包含用戶的選項，它允許被拒絕的光束的主要部分通過簡單地移除金屬蓋板離開外殼。 然后可以將這種被拒絕的光束用于有用的目的（即，發(fā)射激光觸發(fā)的火花隙）。 允許被拒絕的光束離開外殼也增加了功率處理能力。 被拒絕的光束可以傾倒到水冷或散熱器冷卻選項中。 此外，這種被拒絕的光束幾乎是*偏振的。

PAZ 和 PAG 系列偏振器-分析器-衰減器專為滿足大功率 CW 和脈沖激光用戶的需求而量身定制，盡管其堅固的結構和易用性使其在可靠性、 多功能性和準確性很重要。 這些裝置的最大功率處理能力目前未知——一個 15 毫米孔徑的 H2O 冷卻 PAZ 在 1,000 瓦 CW CO2 激光束中成功運行； 20 毫米孔徑的 PAZ 應該需要更多。 如果設備因功率過大而損壞，不同的模塊化結構可以快速修復或更換損壞的組件，最大限度地減少停機時間和維修費用。

標準單元采用六個硒化鋅 (ZnSe)（PAZ 系列）或鍺 (Ge)（PAG 系列）布魯斯特窗作為偏振敏感元件。 這些布魯斯特窗用于透射模式，因此對于 ZnSe 和 Ge，準直偏振光束中的插入損耗分別小于 0.1% 和 0.6%。 以這種方式使用布魯斯特板消除了與鍍膜和線柵相關的正常激光損壞問題，而沒有反射布魯斯特板偏振器發(fā)生的能量損失。 在消光比不那么重要的情況下，也可以選擇兩片和四片裝置

布魯斯特板被制造成使得輸出光束相對于輸入光束的角度偏差最小，并且組裝的單元具有布置的窗口，使得輸出光束不會發(fā)生橫向位移。 這兩個特征結合起來意味著，當一個單元旋轉 360° 時，傳輸?shù)墓馐鴮⑼Ａ粼谝粋€點而不是畫出一個圓圈。 在使用小面積探測器或在傳輸光束位置至關重要的其他應用中，這種現(xiàn)象可能非常煩人。 在距輸出端 10 cm 處，當單元旋轉時，正確對齊的透射光束的中心將移位不超過 0.1 mm。

所有標準裝置都安裝在可旋轉的安裝座中，并帶有工廠設置的 360° 角度讀數(shù)刻度盤。

對于低重復率，可以使用脈沖激光器、低功率 CW 激光器（>10 瓦 CW）、風冷 PAZ (ZnSe) 或 PAG (Ge) 版本。對于 10 到 100 瓦范圍內的平均功率，建議使用 PAZ。風冷型可安全使用高達約 50 瓦的 CW，但在較高功率水平下，如果長時間處于交叉位置，外殼可能會變得相當熱。散熱器能量逃逸端口旨在提高我們標準風冷版本的功率處理能力。從 50 到 100 瓦 CW，除非運行時間很短，否則可能需要散熱器冷卻版本。推薦使用 100 瓦以上的 CW、H2O 冷卻的 PAZ。請注意，當允許被拒絕的光束通過能量逃出端口離開外殼時，所有單元的額定功率都比上述值顯著增加。如果卸下能量逃出端口蓋，則須采取適當措施以安全地容納被拒絕的光束。

PAZ 系列的一個吸引人的特點是 ZnSe 的可見透明度，允許系統(tǒng)與 HeNe 激光器對齊。 系列 PAG 單元相對于 PAZ 的主要優(yōu)勢是消光比更高，這是 Ge 的高折射率的結果。

如何訂購

使用型號 PAx-y-z *指/定了一個單位，其中：

x = 窗口材料硒化鋅 (Z) 或鍺 (G)

y = 以毫米為單位的通光孔徑（6、10、15、20、25、30 和 35）

z = 風冷 (AC) 或水冷 (WC) 或散熱器 - (HS) 冷卻

示例：ZnSe、10-mm 孔徑、風冷偏振器將指/定為：PAZ-10-AC

擴束器

光束擴張器是一個雙元素或多元素的光學系統(tǒng)，可以改變光束的大小和發(fā)散特性。光束擴展器有許多用途。通過在聚焦前擴大光束，可以實現(xiàn)更小的焦點尺寸。光束擴張器改善了光束的準直度。它們也被用來減少光束直徑，這在使用聲學或電學調制器時可能是有用的。使用空間和擴束器可以使不對稱的光束輪廓更加對稱，并提供更均勻的能量分布。

特點

低插入損耗

高功率運行

可見傳輸

可調式對焦（部分機型）。

自定義可用

最小光束偏差

應用

微電子（鉆孔、標記和標簽）

半導體行業(yè)（打標、雕刻、鉆孔）

汽車行業(yè)（焊接、切割、鉆孔）

醫(yī)療設備（打標、雕刻、鉆孔）

好處

堅固緊湊

定制配置的可用性和靈活性

綜合測試技術

規(guī)格

可根據要求提供不同規(guī)格

* D.L. 是設計的衍射極限。

平頂梁整形機

可見光/1μm激光波長。

Gaussian input beams with single mode M2 <1.1 for best results

可定制的輸出光束形狀和尺寸

可定制的輸出能量分布

根據所需的光斑大小，組裝后的裝置可能由多個鏡頭組成。

可提供定制的外殼

鏡片材料。熔融石英、氟化鈣。

應用

微材料加工

鉆井

焊接

焦點模塊

直接替換1 μm OEM切割頭型號

II-VI 聚焦模塊設計用于直接替換1 μm OEM切割頭型號，從而實現(xiàn)最終用戶在現(xiàn)場進行無縫交換。這些聚焦模塊以客戶為中心，消除了將切割頭送回制造商的停機時間和額外成本。

特點

有手動和電動調整類型

包含高品質的熔融石英鏡片

28毫米透明孔徑

耐用的抗反射氧化物涂層，900-1100納米的低吸收率。

·可根據要求定制焦距

環(huán)形聚焦離軸拋物線

環(huán)形聚焦離軸拋物線是一種結合了90°拋物線聚焦鏡和軸心聚焦光學鏡特性的光學鏡。通常情況下，使用具有錐形項的ZnSe透鏡來創(chuàng)建環(huán)形聚焦。環(huán)形聚焦離軸拋物線通過將軸孔與離軸拋物鏡結合起來，消除了透射光學器件。由此產生的幾何形狀是一個自由曲面，II-VI ，使用慢速工具伺服技術生成。

這種方法為工作距離、環(huán)形直徑和車削角度提供了多種設計規(guī)格。對于高功率應用，可以采用直接冷卻的銅基板設計。

刻面鏡片是刻面鏡的一個很好的替代品?？堂婵梢砸詭缀跞魏涡螤罨蛐问脚帕性阽R片表面。對加工的刻面尺寸有一些實際限制，但在直徑達100毫米的鏡坯上，典型的刻面尺寸為2-8毫米是可能的。

特點

一個光學器件可以完成兩個器件的工作。

可用于高功率激光系統(tǒng)。

由標準離軸基板生產。

Excellent RMS roughness < 6nm.

易于設計，可在聚焦處產生任何所需的環(huán)徑。

光學陣列

某些光學系統(tǒng)的設計需要將多個光學元件作為一個陣列進行準確定位。在過去，單個的光學元件被生產出來并連接到一個共同的基板上，這給定位和對準帶來了巨大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在，利用II-VI"*的金剛石車削技術"，可以利用II-VI"快速工具伺服技術 "直接在基片上加工單片光學陣列。典型的襯底材料包括ZnSe、Ge和金屬，如Cu和Al。

這種光學設計的一個常見應用是具有相同焦距的小鏡片的聚焦透鏡陣列。然而，不一定要在一個基板上只生產具有相同焦距的小透鏡。單個元件可以具有不同的焦距，包括正、負元件的混合。也可以將透鏡和反射鏡組合在一起。

單片式光學陣列為設計者提供了另一種工具，用于生產*應用的小型和復雜的光學元件。

特點

單片光學陣列提供了不同的、緊湊的光學解決方案。

Lenslet陣列易于加工，提供多焦點陣列。

在一個基板上可以組合透鏡、反射鏡或其他光學元件。

光束合并器

光束組合器是部分反射器，它將兩個或更多波長的光--一個是透射光，一個是反射光--組合到一個光束路徑上。常見的有ZnSe、ZnS或Ge，光束組合器的良好涂層是傳輸紅外光和反射可見光，如結合紅外CO2高功率激光束和HeNe可見光二極管-激光對準光束。

反射光束積分儀

反射式光束集成器被廣泛用于高功率激光器的焊接、熔覆和熱處理應用。刻面集成器將高功率光束聚焦為相對平頂?shù)墓馐?，其尺寸和形狀與單個刻面的尺寸和形狀相當。傳統(tǒng)上，反射式集成器的光學元件是通過制造單個的刻面鏡，然后將其排列在一個彎曲的基板上而生產的。然而，現(xiàn)在，這些刻面集成鏡是用*的鉆石車削技術制造的。不再需要在基板上排列單個刻面的繁瑣而耗時的工作，從而使反射鏡有了直接水冷的額外優(yōu)勢。

刻面可以以幾乎任何形狀或形式排列在鏡子上。對加工的刻面尺寸有一些實際限制，但典型的刻面尺寸為2-8毫米，在直徑達75毫米的鏡坯上很容易實現(xiàn)。積分器在相干性差的激光束下工作效果好。

特點

反射光束積分器產生相對平坦的強度曲線。

集成梁可以是方形、矩形或圓形。

鏡面由銅制成，是高功率激光器的理想選擇。

聚焦光束尺寸相對較大--2毫米以上，是焊接和熱處理的理想選擇。

集成度取決于激光束的非相干性。

對相干性差的激光束效果好。

帶選諧振器光學

大多數(shù)CO2激光器在10.6 µm的波長段內工作。這個波長段對于切割鋼鐵和某些其他材料來說是沒有問題的。然而，其他工業(yè)激光應用，如塑料加工，需要一個不同的、特定的波長段，以獲得較大的生產效率。

II-VI'的波段選擇諧振器光學器件可有效地將CO2激光器"鎖定"到特定的波長波段，以滿足專門的工業(yè)應用，例如用于電路板鉆孔和塑料打標的9.3 µm波段。

我們的波段選擇諧振器光學器件是為標準CO2混合氣體和同位素填充而設計的。

FiberMate - 工業(yè)激光準直器

II-VI 工業(yè)激光準直器的設計是為了從高功率光纖激光器中獲取分歧的光，并為用戶提供平行的光束。II-VI 單透鏡設計由高質量的熔融石英制成，可產生高水平的光束質量，且熱聚焦偏移有限。

特點

單透鏡設計，無需預先對準或調整。

所有型號均可提供風冷或水冷光學器件。

低吸收材料和涂層，以保持光束質量和限制熱焦點轉移。

緊湊輕巧的設計

* 可根據要求提供定制焦距。

QBH接收器，用于激光燈電纜連接器。

II-VI 工業(yè)激光準直器的設計是為了從高功率光纖激光器中獲取分歧的光，并為用戶提供平行的光束。II-VI 單透鏡設計由高質量的熔融石英制成，可產生高水平的光束質量，且熱聚焦偏移有限。

專為苛刻的應用而設計，以保持光纖在高加速度和處理速度下的準確和安全定位。

允許有效地更換激光光纜和加工頭，將系統(tǒng)停機時間降到最/低。

設計用于減少插入和鎖定激光光纜時的摩擦和碎片，從而將污染的可能性降到最/低。

* 可根據要求提供定制焦距

可變半徑鏡

II-VI 可變半徑鏡（VRM）允許用戶在飛行中動態(tài)地改變其光束特性。用戶可以通過用水壓控制VRM的曲率半徑來調整激光光束的發(fā)散。

VRM允許在材料穿孔過程中調整焦點深度；這可以實現(xiàn)優(yōu)良切割速度。它還允許飛行光學系統(tǒng)制造商對整個工作臺上的焦距變化進行補償。這對大型工作臺面來說尤其重要，因為當光路在工作區(qū)移動時，激光束在鏡頭處的發(fā)散會發(fā)生變化。

II-VI's VRMs是為在接近正常入射角的情況下使用而設計的。許多激光切割系統(tǒng)使用兩面鏡子作為望遠鏡光學元件。望遠鏡是由一個凸面鏡和一個凹面鏡組成。用VRM代替其中一面鏡子，可以獲得上述所有的好處。

壓力控制

至少有兩種方法可以控制VRM中的壓力，從而控制鏡面的半徑。關鍵部件是變速泵或比例控制閥。這些項目由一個放大器驅動。放大器的輸入通常是0到10伏的信號。放大器是開路運行或在閉環(huán)系統(tǒng)中運行。

定制設計

II-VI 具有為任何光束傳輸系統(tǒng)設計自適應反射鏡的工程能力。利用專有的設計技術，II-VI 可以準確地模擬VRM形狀，并預測其在壓力下的變形情況。鏡面形狀經過優(yōu)化，以匹配客戶定義的壓力-半徑曲線。

水壓系統(tǒng)實例

下圖顯示了使用壓力傳感器測量鏡腔內壓力的閉環(huán)系統(tǒng)。該信號被反饋到CNC控制器。

規(guī)格

應用

概述

激光切割的發(fā)展繼續(xù)推動對更好控制和同時靈活性的需求。 可變半徑反射鏡的引入為激光積分器提供了這兩個目標。 無論是在整個切割區(qū)域保持對激光束發(fā)散的控制，還是調整鏡頭的焦深； 可變半徑反射鏡可以為 2D 或 3D 激光切割工藝帶來新的維度。

動態(tài)光束發(fā)散控制

激光集成商面臨的一項挑戰(zhàn)是在整個切割區(qū)域內保持工件的一致切割質量。 變化的主要原因源于作為路徑長度函數(shù)的發(fā)散效應。 對于飛行光學系統(tǒng)，從切割平面上的一個點到另一個點的路徑長度變化會產生相應的光束直徑變化。 這可能會導致焦深和光斑大小發(fā)生變化。

可變半徑反射鏡為控制這種變化提供了一種優(yōu)雅的方法。 在諧振器附近實施 VRM 可以補償路徑長度的變化。 這使用戶能夠更好地控制整個切割區(qū)域的鏡頭焦點。 為了更好地控制，可以在下游使用第二個 VRM 來生產自準直儀。 結果是更一致的切割結果和更好的最終產品。

動態(tài)焦距調整

使用可變半徑反射鏡的另一個好處是能夠動態(tài)調整鏡頭的焦距。 改變進入聚焦透鏡的光束發(fā)散度會導致焦距的相應變化。 這大大增加了系統(tǒng)的靈活性，而無需更換聚焦鏡頭。 例如，可以調整系統(tǒng)的參數(shù)以切割不同厚度的材料。 這節(jié)省了更換鏡頭所需的停機時間。

設計