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更新時(shí)間：2024-04-15 10:51:24瀏覽次數(shù)：817評(píng)價(jià)
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| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,電子,綜合 |
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光束整形鏡片-方形光斑
TOP HAT BEAM SHAPING LENS FBS2
FBS2系列頂帽光束整形器是單片光學(xué)元件，可將高斯激光束轉(zhuǎn)換為方形頂帽狀光斑。FBS2是焦點(diǎn)光束整形器，它們?cè)诰劢构鈱W(xué)元件的焦平面上產(chǎn)生頂帽狀光斑。每個(gè)FBS2透鏡都設(shè)計(jì)用于固定的輸入光束直徑（@1/e2）和特定操作波長。光束整形透鏡可以輕松地集成到光路中的幾乎任何位置，甚至可以放置在光束擴(kuò)展器/望遠(yuǎn)鏡的前面或內(nèi)部。
FBS2生成具有較長焦深（DOF）的頂帽光斑。對(duì)于平頂光斑，焦深約為類似光學(xué)設(shè)置中高斯光斑的瑞利長度的60%。頂帽寬度約為高斯光斑大小的1.5倍。在此范圍內(nèi)，頂帽狀光斑是均勻的，并且峰值強(qiáng)度幾乎不變。
由FBS2生成的頂帽狀光斑的寬度約為衍射極限高斯光斑大小的1.5倍。頂帽大小取決于聚焦光學(xué)元件的焦距（f）、輸入激光束直徑@1/e2（d）和操作波長（λ）。輸出光斑大小通常小于100微米，可以使用額外的聚焦光學(xué)元件輕松縮放。
頂帽的大致大小可以通過以下公式計(jì)算：
2 * λ * f / d或λ / NA，其中NA是聚焦光束的數(shù)值孔徑。
FBS2光束整形器可以與任何目標(biāo)或F-Theta透鏡組合使用。
光斑尺寸：
Top Hat width | 大約為 2 * λ * f / d，其中 f 為焦距，d 為輸入光束直徑@1/e2 |
Efficiency | 高達(dá)90% |
Homogeneity | 約為±2.5%（相對(duì)于頂帽臺(tái)地的平均強(qiáng)度） |
Side modes (strongest) | 較強(qiáng)側(cè)模式強(qiáng)度約為線狀臺(tái)地的16.5倍（<1.5%的輸入能量） |
Depth of focus (DOF) | 約為瑞利長度的60% |
基底規(guī)格：
Material | 熔融石英 |
Transmission | >99% |
Damage threshold @ 10 ns | 1064 nm下10 J/cm2，532 nm下5 J/cm2，355 nm下3 J/cm2 |
Dimensions | ?25.4 x 3 mm |
訂購信息：
CODE | OPERATION WAVELENGTH | INPUT BEAM DIAMETER @ 1/E2 |
FBS2-1064-1.0 | 1064 nm | 1.0 mm |
FBS2-1064-1.5 | 1064 nm | 1.5 mm |
FBS2-1064-2.0 | 1064 nm | 2.0 mm |
1064 nm | 2.5 mm | |
FBS2-1064-3.0 | 1064 nm | 3.0 mm |
FBS2-1064-3.5 | 1064 nm | 3.5 mm |
FBS2-1064-4.0 | 1064 nm | 4.0 mm |
FBS2-1064-4.5 | 1064 nm | 4.5 mm |
FBS2-1064-5.0 | 1064 nm | 5.0 mm |
FBS2-1064-5.5 | 1064 nm | 5.5 mm |
FBS2-1064-6.0 | 1064 nm | 6.0 mm |
FBS2-1030-1.0 | 1030 nm | 1.0 mm |
FBS2-1030-1.5 | 1030 nm | 1.5 mm |
FBS2-1030-2.0 | 1030 nm | 2.0 mm |
FBS2-1030-2.5 | 1030 nm | 2.5 mm |
FBS2-1030-3.0 | 1030 nm | 3.0 mm |
FBS2-1030-3.5 | 1030 nm | 3.5 mm |
FBS2-1030-4.0 | 1030 nm | 4.0 mm |
FBS2-1030-4.5 | 1030 nm | 4.5 mm |
FBS2-1030-5.0 | 1030 nm | 5.0 mm |
FBS2-1030-5.5 | 1030 nm | 5.5 mm |
FBS2-1030-6.0 | 1030 nm | 6.0 mm |
FBS2-532-1.0 | 532 nm | 1.0 mm |
FBS2-532-1.5 | 532 nm | 1.5 mm |
FBS2-532-2.0 | 532 nm | 2.0 mm |
FBS2-532-2.5 | 532 nm | 2.5 mm |
FBS2-532-3.0 | 532 nm | 3.0 mm |
FBS2-532-3.5 | 532 nm | 3.5 mm |
FBS2-532-4.0 | 532 nm | 4.0 mm |
FBS2-532-4.5 | 532 nm | 4.5 mm |
FBS2-532-5.0 | 532 nm | 5.0 mm |
FBS2-532-5.5 | 532 nm | 5.5 mm |
FBS2-532-6.0 | 532 nm | 6.0 mm |
FBS2-515-1.0 | 515 nm | 1.0 mm |
FBS2-515-1.5 | 515 nm | 1.5 mm |
FBS2-515-2.0 | 515 nm | 2.0 mm |
FBS2-515-2.5 | 515 nm | 2.5 mm |
FBS2-515-3.0 | 515 nm | 3.0 mm |
FBS2-515-3.5 | 515 nm | 3.5 mm |
FBS2-515-4.0 | 515 nm | 4.0 mm |
FBS2-515-4.5 | 515 nm | 4.5 mm |
FBS2-515-5.0 | 515 nm | 5.0 mm |
FBS2-515-5.5 | 515 nm | 5.5 mm |
FBS2-515-6.0 | 515 nm | 6.0 mm |
FBS2-355-1.0 | 355 nm | 1.0 mm |
FBS2-355-1.5 | 355 nm | 1.5 mm |
FBS2-355-2.0 | 355 nm | 2.0 mm |
操訂購作要求：
輸入光束：高斯光束TEM00，M2為1.4或更好。
光學(xué)設(shè)置中的光闌：整個(gè)光路中的透明孔徑應(yīng)至少比1/e2時(shí)的光束直徑大2.2倍。
集成到光路中：
對(duì)準(zhǔn)：必須在橫向方向（平移）上進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。繞光軸旋轉(zhuǎn)有助于對(duì)準(zhǔn)頂帽的方向。
推薦安裝：840-0240 X-Y平移定位器。
光學(xué)設(shè)備：必須具備聚焦光學(xué)裝置。頂帽在該光學(xué)裝置的焦平面上產(chǎn)生。
有用的附件：光束擴(kuò)展器，用于調(diào)節(jié)光束直徑（有效光束直徑至FBS2設(shè)計(jì)輸入光束直徑）和調(diào)節(jié)光束直徑至所需光斑尺寸。
有幫助的附件：光束剖面儀，用于在對(duì)準(zhǔn)時(shí)檢查光束剖面。
FBS - Top-Hat Fundamental Beam Mode Shaper
Without FBS Beam Shaper: Gaussian-profile at focal plane
使用FBS光束整形器：在焦平面上得到頂帽狀光斑。
FBS與聚焦系統(tǒng)（FS）配合使用。
頂帽大小僅取決于聚焦光束的波長（λ）和數(shù)值孔徑（NA）。
FBS與FS之間的距離可長達(dá)數(shù)米。
在焦平面上的強(qiáng)度分布：
主要FBS優(yōu)勢(shì)：
可實(shí)現(xiàn)的頂帽大小最小值：≈總是1.5倍于1/e2的衍射極限高斯光斑大小。
可實(shí)現(xiàn)的頂帽輪廓：方形或圓形。
衍射效率：> 95%的能量在頂帽中。
均勻性：調(diào)制< ±2.5%。
焦深：與高斯光束相似。
對(duì)失調(diào)、橢圓度和輸入直徑變化不敏感：±5-10%。
Without FBS shaper: diffraction limited Gaussian profile
With FBS shaper: near diffraction limited Top Hat profile
直接放置在聚焦光學(xué)元件/物鏡前的光束整形器
通過在透鏡/物鏡前引入FBS光束整形器，初始的衍射極限高斯光斑會(huì)被轉(zhuǎn)化成均勻的頂帽狀光斑。
例如，如果使用直徑為5 mm@1/e2的高斯TEM00輸入光束、波長為532 nm和焦距為160 mm的聚焦透鏡，則可以獲得直徑為34 μm的均勻頂帽狀光斑。在整個(gè)光路中，自由孔徑的直徑必須至少為11 mm（最好為13 mm）。
放置在光束擴(kuò)展器前的光束整形器
也可以將FBS光束整形器放置在光束擴(kuò)展器前的光路中。這會(huì)導(dǎo)致聚焦光束的數(shù)值孔徑增大，從而使頂帽狀光斑變小。
例如，當(dāng)直徑為5 mm@1/e2的高斯光束照射到FBS光束整形器后，通過光束擴(kuò)展器將其擴(kuò)展到直徑為8 mm的光束，在焦距為50 mm的聚焦光學(xué)元件/物鏡下，用戶可以生成直徑為7微米的頂帽狀光斑。所需的自由孔徑隨著擴(kuò)展的光束而增加。對(duì)于直徑為8 mm的光束，自由孔徑必須至少為18 mm。
放置在光束擴(kuò)展器內(nèi)的光束整形器
還有一種更加靈活的可能性，就是在光束擴(kuò)展器內(nèi)引入FBS光束整形器。用戶可以通過沿z軸移動(dòng)整形器來輕松地對(duì)光束直徑進(jìn)行微調(diào)。
CIGS太陽能電池的劃線
浪費(fèi)面積會(huì)降低效率，因此需要更小的劃線
切割質(zhì)量會(huì)影響效率，因此需要更小的HAZ，無碎片，光滑的邊緣
高掃描速度可實(shí)現(xiàn)高吞吐量，因此需要更小的脈沖重疊率
P1 – “劃線"
去除ZnO（1微米）/ CIGS / Mo / PI結(jié)構(gòu)中的前接觸。使用激光PL10100 / SH，10 ps，370 mW，100 kHz，532 nm；掃描速度為4.3 m/s，單次掃描。
P3 – “劃線"
ZnO（1微米）/ CIGS / Mo / PI結(jié)構(gòu)中P3劃線的傾斜SEM圖片。使用激光PL10100 / SH，10 ps，370 mW，100 kHz，532 nm；掃描速度為60 mm/s，單次掃描。
引用： Raciukaitis，JLMN-Vol. 6，No. 1，2011
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