Plate met gat (ook genoem geperforeerde optiese plate) is veelsydige, multifunksionele komponente wat 'n plat optiese substraat integreer met 'n presisie-geboorde deurgat - wat meganiese stabiliteit (vir montering) kombineer met optiese funksionaliteit (balkstuur, filter of koaksiale belyning).
| Beskikbaarheid: | |
|---|---|
Anders as eenvoudige openinge (wat net balkgrootte beheer), dien hierdie plate as strukturele elemente in optiese stelsels, wat 'n stewige platform bied vir bundelmanipulasie terwyl belyning gehandhaaf word. Hulle is beskikbaar in 'n wye reeks materiale om aan te pas by toepassingsbehoeftes: saamgesmelte silika (vir UV-NIR-deursigtigheid, 190-2500 nm), N-BK7 (koste-effektiewe sigbare-NIR, 400-2000 nm), en gespesialiseerde metale soos titanium (vir reflektiewe of hoë-temperatuur toepassings). Tipiese konfigurasies sluit in gate van 3-5 mm deursnee met ±0.1 mm toleransies—groottes wat gekies is om algemene laserstraaldiameters (1-4 mm) te akkommodeer terwyl straalknipping tot die minimum beperk word. Die gat se posisie kan volledig aangepas word: gesentreer (vir koaksiale straalpaaie), af-as (vir straalverplasing), of in skikkings (vir multi-straalstelsels), wat hulle geskik maak vir uiteenlopende opstellings van laboratorium-interferometers tot industriële lasermasjiene.

Presisiegatbewerking vir minimale straalvervorming : Standaardgatdiameters van 3 mm en 5 mm word geboor met behulp van laserablasie (vir glassubstrate) of CNC-frees (vir metaalsubstrate), wat lei tot ultraskoon rande (braamhoogte <3 µm) en hoë sirkelvormigheid (<0.01 mm afwyking van perfekte sirkel). Hierdie akkuraatheid verseker dat die gat as 'n skoon diafragma optree, en vermy straalverstrooiing (verstrooiingsverlies <0.5%) wat beeldkwaliteit of metingsakkuraatheid sal verswak. Pasgemaakte gatgroottes (0.1 mm tot 20 mm) is beskikbaar, met laserboor wat kleiner gate (<1 mm) moontlik maak en CNC-frees vir groter, dikker plate (>10 mm dikte).
Diverse materiaalopsies wat aangepas is vir golflengte en omgewing :
Gesmelte silika : Ideaal vir UV (190-380 nm) en hoëkragtoepassings, met hoë deurlaatbaarheid (>90% by 300 nm) en laserskadeweerstand (LIDT >10 J/cm² by 355 nm, 10 ns pulse). Sy lae termiese uitsetting (0,55 × 10⁻⁶ /°C) maak dit geskik vir temperatuur-stabiele stelsels.
N-BK7 : Koste-effektief vir sigbare-NIR (400-2000 nm), met transmissie (>92% by 550 nm) en goeie meganiese sterkte (Young se modulus 82 GPa). Ideaal vir algemene opstellings soos bundelkombineerders.
Titaan : Word gebruik vir reflektiewe of hoë-temperatuur toepassings, met hoë reflektansie (>85% by 1064 nm) en termiese weerstand (bedryfstemperatuur tot 300°C). Die korrosiebestandheid (bestand teen soutwater en sure) maak dit geskik vir mariene of industriële omgewings.
Optiese graad oppervlakkwaliteit vir lae strooiing : Glasplate het 'n 60-40 krap-grawe oppervlakafwerking (volgens MIL-PRF-13830B standaarde), wat beteken dat geen skrape dieper as 60 µm of grawe (putte) groter as 40 µm is nie. Dit verminder ligverstrooiing (verstrooiingsverlies <1% by 550 nm), van kritieke belang vir beeldstelsels waar verdwaalde lig kontras verminder. Metaalplate (bv. titanium) het 'n mat afwerking (Ra <1 µm) om glans in reflektiewe toepassings te verminder.
Streng afmetingstoleransies vir belyning : Dikte-toleransie is ±0.1 mm (bv. 5 mm dik plaat ±0.1 mm), wat konsekwente straalbaanlengte oor veelvuldige plate in 'n stelsel verseker. Parallelisme tussen die twee plat oppervlaktes is ≤5 boogminute (0.083°), wat balkkantel (kantel <0.1°) verhoed wat stroomaf-komponente verkeerd in lyn sou bring. Vir hoë-presisiestelsels (bv. interferometers), kan parallelisme tot ≤1 boogminuut (0.017°) verskerp word.
Pasgemaakte konfigurasies vir gespesialiseerde behoeftes : Behalwe standaard enkelgat-ontwerpe, kan plate vervaardig word met veelvuldige gate (skikkings van 2-100 gate) vir meerstraalstelsels (bv. laserdrukwerk). Randbehandelings sluit afkanting (45° hoeke, 0,5 mm breedte) in om afbreek tydens montering te voorkom en swart anodisering (vir metaalplate) om dwaallig te verminder. Bedekkings is ook beskikbaar: AR-bedekkings (vir glasplate, <0.5% reflektansie per oppervlak) om transmissie te verhoog, of hoë-reflektiewe (HR) bedekkings (vir metaalplate, >95% reflektansie) vir straalstuur.
Straalkombinering en -splitsing : Aktiveer koaksiale transmissie van veelvuldige laserstrale in spektroskopie en laserverwerkingstelsels. Byvoorbeeld, in 'n Raman-spektroskopie-opstelling, kombineer 'n saamgesmelte silikaplaat met 'n 3 mm-gat die opwekkingslaser (532 nm, wat deur die gat gaan) en die versamelde Raman-verstrooide lig (weerkaats van die plaat se AR-bedekte oppervlak), wat beide na 'n detektor lei. Hierdie koaksiale ontwerp verminder stelselgrootte met 50% in vergelyking met af-as-kombineerders.
Golfplaat-integrasie in polarisasiestelsels : Laat terugkeerstraalpaaie toe in polarisasie-sensitiewe opstellings (bv. ellipsometers, polarimeters) waar golfplate gebruik word om polarisasie te manipuleer. 'n Plaat met 'n gesentreerde gat is agter 'n golfplaat gemonteer: die invallende straal gaan deur die gat en golfplaat, reflekteer van 'n monster af en keer terug deur die golfplaat - die plaat se plat oppervlak reflekteer dan die straal na 'n detektor, wat die behoefte aan 'n aparte spieël vermy.
Optiese filtering en diafragmabeheer : Kombineer diafragmabeheer met golflengte-seleksie wanneer gekleurde glassubstrate gebruik word (bv. Schott BG39 vir IR-blokkering). Byvoorbeeld, 'n BG39-glasplaat met 'n 4 mm-gat dien as beide 'n IR-filter (blokkeer >99% lig >1100 nm) en 'n opening (beperk straaldeursnee tot 4 mm), wat in sigbare beeldstelsels gebruik word om termiese geraas van IR-lig te verminder.
Stelselbelyning en verwysingsmerkers : Dien as verwysingsteikens in komplekse optiese samestellings (bv. teleskoopstelsels, laserspoorsnyers) om komponentposisies te kalibreer. 'n Plaat met 'n af-as-gat (5 mm offset) word as 'n vaste verwysing gemonteer—lasers word in lyn gebring om deur die gat te gaan, om te verseker dat alle komponente binne ±0.01 mm van hul ontwerpligging geposisioneer is. Dit verminder die belyningstyd met 30-40% in vergelyking met die gebruik van veelvuldige verwysingspieëls.
Mediese toestelle en minimaal indringende chirurgie : Fasiliteer laseraflewering en beeldvorming in endoskopiese stelsels (bv. laparoskopiese chirurgie). ’n Titaniumplaat met ’n 2 mm-gat is in die endoskooppunt geïntegreer: die gaatjie lewer die chirurgiese laser (1064 nm) na die weefsel, terwyl die plaat se reflektiewe oppervlak beeldlig (400-700 nm) terug na die kamera kanaliseer. Die titanium se bioversoenbaarheid (voldoen aan ISO 10993-standaarde) verseker veiligheid vir in-liggaam gebruik.
Materiaalkeuse hang af van golflengte-deursigtigheid en toepassingsvereistes:
UV (190-380 nm) : UV-graad saamgesmelte silika is die enigste keuse, aangesien dit >90% van UV-lig deurgee—N-BK7 absorbeer >50% van UV-lig <300 nm. Gesmelte silika weerstaan ook UV-geïnduseerde vergeling ('n algemene probleem met ander glase).
Sigbaar (400-700 nm) : N-BK7 is kostedoeltreffend en stuur >92% van sigbare lig deur, wat dit ideaal maak vir algemene gebruik. Vir sigbare lasers met hoë krag (bv. 532 nm, 10 W), word gesmelte silika verkies vir sy hoër LIDT (>10 J/cm² vs. 5 J/cm² vir N-BK7).
NIR (700-2500 nm) : Gesmelte silika (transmissie >90% tot 2500 nm) of germanium (vir middel-IR, 2-14 µm, deurlaatbaarheid >40% by 10 µm) word gebruik. Infrared is ondeursigtig in sigbare lig, so dit benodig IR-belyningsgereedskap.
Reflektiewe toepassings (enige golflengte) : Titaan (reflektansie >85% 400-2000 nm) of aluminium-bedekte glas (reflektansie >90% sigbaar-NIR) is geskik—titanium bied beter korrosiebestandheid vir buitegebruik.
Gesentreerde gate (gat-as = plaat optiese as) handhaaf koaksiale straalpaaie, met geen laterale verplasing nie. Af-as gate stel laterale verplasing (Δx) in, bereken as: Δx = Gat Offset × sin(θ), waar θ die invalshoek van die balk relatief tot die plaat se normaal is. Byvoorbeeld, 'n plaat met 'n 5 mm offset en θ=10°: Δx = 5 × sin(10°) ≈ 0.87 mm. Hierdie verplasing is opsetlik in stelsels soos balkverskuiwings, waar die plaat die balk beweeg sonder om sy rigting te verander. Om onbedoelde wanbelyning te vermy, moet off-as gate offset toleransie ±0.05 mm hê—groter toleransies (±0.1 mm) kan Δx variasie van 0.017 mm veroorsaak, wat kleinbalkstelsels (<1 mm deursnee) kan skeeftrek.