blízko
Vyberte si svůj web
Globální
Sociální média
Na rozdíl od čoček, které zaostřují světlo do jednoho bodu, axikony vychylují světelné paprsky pod konstantním úhlem vzhledem k optické ose (podle Snellova zákona), čímž vzniká kuželovitý paprsek, který si zachovává rozložení intenzity na velké vzdálenosti (nedifrakční chování). Axikony selenidu zinku (ZnSe) vynikají ve středních infračervených (střední IR) aplikacích (7-12 µm), což je rozsah vlnových délek kritický pro CO₂ lasery a tepelné zobrazování. Tyto axikony nabízejí přesné ovládání úhlu (0,1° až 2,0° fyzické vrcholové úhly) a výjimečnou propustnost (>97% průměr) v rozsahu vlnových délek 7-12 µm díky vysoké propustnosti středního infračerveného záření ZnSe (>90% při 10,6 µm) a širokopásmovým antireflexním povlakům.
Přesné řízení vrcholového úhlu : K dispozici s fyzickými vrcholovými úhly od 0,1° do 2,0° (úhel na špičce kuželového povrchu) s tolerancí ±0,01° – tato úroveň přesnosti přímo určuje úhel divergence paprsku (β), který se vypočítá pomocí Snellova zákona: β = arcsin(n/2) kde -α × 2 je substrát index lomu (2,4 pro ZnSe při 10,6 um). Například vrcholový úhel 1,0° vytváří úhel divergence ~0,7° a vytváří prstenec o průměru 14 mm při pracovní vzdálenosti 1 m.
Širokopásmové povlaky AR na obou površích : Plochý i kónický povrch mají antireflexní povlaky optimalizované pro 7-12 µm, které poskytují <1% průměrnou odrazivost na povrch. To minimalizuje ztráty odrazem (což by snížilo intenzitu prstence) a zabraňuje zpětným odrazům, které mohou poškodit laserový zdroj (např. CO₂ lasery). Povlaky jsou nanášeny odpařováním elektronovým paprskem a testovány na jednotnost pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR).
Vysoce kvalitní substráty ZnSe : Vyrobeny z vysoce čistého ZnSe (čistota 99,99 %), aby byla zajištěna minimální absorpce ve středním IR (koeficient absorpce <0,005 cm⁻⊃1; při 10,6 µm) – kritické pro aplikace s vysokým výkonem laseru, protože absorpce vede k zahřívání a potenciálnímu poškození. ZnSe také propouští viditelné světlo (400-700 nm), což umožňuje vyrovnání s HeNe lasery (633 nm) bez dalších vyrovnávacích nástrojů.
Přísné výrobní tolerance : Vyrobeno s ultrapřesnými rozměrovými a povrchovými specifikacemi, včetně rovinnosti povrchu <λ/2 při 633 nm (pro rovinný povrch), drsnosti povrchu <20 Å RMS (střední kvadratická hodnota, měřeno pomocí mikroskopie atomární síly) a tolerance průměru +0,0/-0,05 mm. Tyto tolerance zajišťují, že kuželový povrch je symetrický, čímž se zabrání deformaci prstence (např. eliptické prstence způsobené asymetrickým obráběním).
Velká čistá apertura a robustní design : Modely o průměru 1' mají čistou aperturu > ø22,86 mm (90 % celkového průměru), která zajišťuje plné využití i velkých kolimovaných paprsků (až do průměru 20 mm). Axikony jsou také navrženy s 2 mm silnou plano základnou, která poskytuje mechanickou stabilitu při montáži a snižuje riziko zlomení relativně křehké (tvrdost Mo4, ZnSe)
Laserové vrtání a řezání : Vytvářejte přesné profily paprsků ve tvaru prstence pro perforaci materiálu (např. vrtání otvorů v leteckých součástech) a řezání (např. krájení keramických substrátů). Prstencový paprsek dodává energii k okraji cíle, čímž redukuje tepelně ovlivněné zóny (HAZ) – například při vrtání 1 mm otvorů do titanu vytváří systém na bázi axikonu HAZ < 50 µm ve srovnání se 100 µm u Gaussova paprsku.
Generování Besselových paprsků : Vytvářejte nedifrakční Besselovy paprsky pro šíření na dlouhé vzdálenosti při komunikaci volným prostorem (např. laserové spoje mezi satelitem a zemí) a zachycování částic (např. optické pinzety). Besselovy paprsky si udržují svou intenzitu na kilometry (vs. Gaussovy paprsky, které se výrazně rozcházejí), díky čemuž jsou ideální pro komunikaci v hlubokém vesmíru, kde je ztráta signálu velkou výzvou.
CO₂ laserové systémy : Ideální pro integraci do středního IR laserového zařízení (např. CO₂ lasery pro svařování plastů a gravírování). Při svařování plastů vytváří prstencový paprsek silný, stejnoměrný svar (v porovnání s nerovnoměrným švem Gaussova paprsku), čímž se zlepšuje pevnost součástí zdravotnických prostředků (např. plastových stříkaček).
3D snímání a zobrazení strukturovaného světla : Generujte prstencové nebo Besselovo strukturované světelné vzory pro hloubkové mapování (např. systémy rozpoznávání obličeje) a povrchovou profilometrii (např. měření topografie polovodičových plátků). Při rozpoznávání obličeje zajišťuje nedifrakční Besselův vzor, že jsou prvky detekovány i na různé vzdálenosti (0,5–2 m), čímž se zvyšuje přesnost.
Lékařská zařízení : Umožňují specializované laserové podávání v dermatologii (např. laserový resurfacing) a oftalmologii (např. léčba glaukomu). V dermatologii se prstencový paprsek zaměřuje na vnější vrstvu kůže (epidermis), aniž by poškodil spodní dermis, čímž se zkracuje doba zotavení. Při léčbě glaukomu vytváří přesné drenážní kanály v oku s minimálním poškozením tkáně.
Průměr výstupního prstence (D) závisí na třech faktorech: vrcholovém úhlu axikonu (α), pracovní vzdálenosti (L, vzdálenost od rovinného povrchu axikonu k cíli) a indexu lomu substrátu (n). Vzorec je: D = 2L × tan(β), kde β je úhel divergence paprsku (β = arcsin(n × sin(α/2)) - α/2). Například při použití axikonu ZnSe (n=2,4) s α=1,0° a L=100 mm: β = arcsin(2,4 × sin(0,5°)) - 0,5° ≈ 0,7°, takže D = 2 × 100 × tan (0,7°) ≈ 2.4. Mezi faktory, které mění průměr, patří teplota (nepatrně se mění) a kolimace vstupního paprsku (nekolimované paprsky zvyšují variaci průměru).
ZnSe axikony zvládají hustotu výkonu kontinuální vlny (CW) až 10 W/cm² v rozsahu 7-12 µm (např. 100W CO₂ laser s paprskem o průměru 10 mm). Abyste předešli poškození, zajistěte správné chlazení – použijte chladič (např. hliník s tepelnou pastou, tepelná odolnost <0,5°C/W) připevněný k ploché základně axiconu, protože ZnSe má nízkou tepelnou vodivost (18 W/m·K). Vyvarujte se také provozu v blízkosti okrajů vlnových délek laseru (např. <7 µm nebo >12 µm pro střední IR axikony), protože absorpce se zvyšuje mimo optimální rozsah, což vede k přehřátí.
Zatímco axikony ZnSe jsou optimalizovány pro střední IR, axikony jsou k dispozici pro viditelné a UV vlnové délky pomocí vhodných substrátů. Pro viditelné lasery (400-700 nm) použijte N-BK7 nebo axikony z taveného oxidu křemičitého (s AR povlaky pro 400-700 nm); tyto poskytují > 95% propustnost a vytvářejí Besselovy paprsky s podobnými nedifrakčními vlastnostmi. Pro UV lasery (190-380 nm) použijte axikony z taveného oxidu křemičitého UV třídy (které odolávají degradaci vyvolané UV zářením) s UV AR povlaky. Například UV axikon (α=0,5°) při 355 nm vytváří průměr prstence 1,2 mm při L=100 mm – ideální pro mikroobrábění UV laserem.
