blízko
Vyberte si svůj web
Globální
Sociální média
Na rozdíl od jednoduchých apertur (které řídí pouze velikost paprsku) tyto destičky slouží jako konstrukční prvky v optických systémech a poskytují pevnou platformu pro manipulaci s paprskem při zachování zarovnání. Jsou k dispozici v široké škále materiálů, aby vyhovovaly potřebám aplikací: tavený oxid křemičitý (pro UV-NIR transparentnost, 190-2500 nm), N-BK7 (cenově efektivní viditelné-NIR, 400-2000 nm) a specializované kovy, jako je titan (pro reflexní nebo vysokoteplotní aplikace). Typické konfigurace zahrnují otvory o průměru 3-5 mm s tolerancemi ±0,1 mm – velikosti zvolené tak, aby vyhovovaly běžným průměrům laserového paprsku (1-4 mm) při minimalizaci ořezávání paprsku. Poloha otvoru může být plně přizpůsobena: vycentrovaná (pro koaxiální dráhy paprsku), mimo osu (pro posun paprsku) nebo v polích (pro vícepaprskové systémy), díky čemuž jsou vhodné pro různá nastavení od laboratorních interferometrů po průmyslové laserové stroje.
Přesné obrábění děr pro minimální zkreslení paprsku : Standardní průměry děr 3 mm a 5 mm se vrtají pomocí laserové ablace (pro skleněné substráty) nebo CNC frézování (pro kovové substráty), což vede k ultračistým hranám (výška otřepů <3 µm) a vysoké kruhovitosti (odchylka <0,01 mm od dokonalého kruhu). Tato přesnost zajišťuje, že otvor funguje jako čistý otvor a zabraňuje rozptylu paprsku (ztráta rozptylu <0,5 %), který by snížil kvalitu obrazu nebo přesnost měření. K dispozici jsou vlastní velikosti otvorů (0,1 mm až 20 mm), s laserovým vrtáním umožňujícím menší otvory (<1 mm) a CNC frézováním pro větší a silnější plechy (tloušťka >10 mm).
Různé materiálové možnosti přizpůsobené vlnové délce a prostředí :
Tavený oxid křemičitý : Ideální pro UV (190-380 nm) a vysoce výkonné aplikace, s vysokou propustností (>90 % při 300 nm) a odolností proti poškození laserem (LIDT >10 J/cm² při 355 nm, 10 ns pulzy). Jeho nízká tepelná roztažnost (0,55 × 10⁻⁶ /°C) jej předurčuje pro teplotně stabilní systémy.
N-BK7 : Cenově efektivní pro viditelné-NIR (400-2000 nm), s propustností (>92 % při 550 nm) a dobrou mechanickou pevností (Youngův modul 82 GPa). Ideální pro univerzální zařízení, jako jsou slučovače paprsků.
Titan : Používá se pro reflexní nebo vysokoteplotní aplikace s vysokou odrazivostí (>85 % při 1064 nm) a tepelnou odolností (provozní teplota do 300 °C). Díky své odolnosti proti korozi (odolné vůči slané vodě a kyselinám) je vhodný pro mořské nebo průmyslové prostředí.
Kvalita optického povrchu pro nízký rozptyl : Skleněné desky mají povrchovou úpravu 60-40 poškrábání (podle standardů MIL-PRF-13830B), což znamená, že žádné škrábance hlubší než 60 µm nebo rýhy (prohlubně) větší než 40 µm. To minimalizuje rozptyl světla (ztráta rozptylu <1 % při 550 nm), což je kritické pro zobrazovací systémy, kde rozptýlené světlo snižuje kontrast. Kovové desky (např. titan) mají matný povrch (Ra <1 µm), aby se snížilo oslnění při reflexních aplikacích.
Pevné rozměrové tolerance pro vyrovnání : Tolerance tloušťky je ±0,1 mm (např. 5 mm silná deska ±0,1 mm), což zajišťuje konzistentní délku dráhy paprsku napříč více deskami v systému. Rovnoběžnost mezi dvěma plochými povrchy je ≤ 5 úhlových minut (0,083°), což zabraňuje naklonění paprsku (naklonění <0,1°), které by vychýlilo součásti po proudu. U vysoce přesných systémů (např. interferometrů) může být rovnoběžnost utažena na ≤1 úhlovou minutu (0,017°) .
Vlastní konfigurace pro speciální potřeby : Kromě standardních jednoděrových konstrukcí lze desky vyrábět s více otvory (pole 2-100 otvorů) pro vícepaprskové systémy (např. laserový tisk). Ošetření hran zahrnuje sražení hran (45° úhly, šířka 0,5 mm), aby se zabránilo vylamování během montáže, a černá eloxace (u kovových desek) pro omezení rozptýleného světla. K dispozici jsou také povlaky: povlaky AR (pro skleněné desky, <0,5% odrazivost na povrch) pro zvýšení propustnosti nebo povlaky s vysokým odrazem (HR) (pro kovové desky,>95% odrazivost) pro řízení paprsku.
Slučování a dělení paprsků : Umožňují koaxiální přenos více laserových paprsků v systémech spektroskopie a laserového zpracování. Například v nastavení Ramanovy spektroskopie deska z taveného oxidu křemičitého s otvorem o průměru 3 mm kombinuje excitační laser (532 nm, procházející otvorem) a shromážděné Ramanovo rozptýlené světlo (odražené od povrchu desky potaženého AR), přičemž obojí směřuje k detektoru. Tato koaxiální konstrukce snižuje velikost systému o 50 % ve srovnání s mimoosovými slučovači.
Integrace vlnových destiček v polarizačních systémech : Povolte dráhy zpětného paprsku v nastaveních citlivých na polarizaci (např. elipsometry, polarimetry), kde se vlnové destičky používají k manipulaci s polarizací. Deska se středovým otvorem je namontována za vlnovou deskou: dopadající paprsek prochází otvorem a vlnovou deskou, odráží se od vzorku a vrací se vlnovou deskou – plochý povrch desky pak odráží paprsek do detektoru, takže není potřeba samostatné zrcadlo.
Optické filtrování a ovládání clony : Kombinujte ovládání clony s výběrem vlnové délky při použití barevných skleněných substrátů (např. Schott BG39 pro IR blokování). Například skleněná deska BG39 se 4 mm otvorem funguje jako IR filtr (blokuje >99 % světla >1100 nm) a apertura (omezuje průměr paprsku na 4 mm), používaná ve viditelných zobrazovacích systémech ke snížení tepelného šumu z IR světla.
Zarovnání systému a referenční značky : Slouží jako referenční cíle ve složitých optických sestavách (např. systémy dalekohledů, laserové sledovače) pro kalibraci pozic součástí. Deska s otvorem mimo osu (posun 5 mm) je namontována jako pevná reference – lasery jsou vyrovnány tak, aby procházely otvorem, což zajišťuje, že všechny součásti jsou umístěny v rozmezí ±0,01 mm od jejich konstrukčního umístění. To zkracuje dobu vyrovnání o 30–40 % ve srovnání s použitím více referenčních zrcadel.
Zdravotnická zařízení a minimálně invazivní chirurgie : Usnadňují aplikaci laseru a zobrazování v endoskopických systémech (např. laparoskopická chirurgie). Do hrotu endoskopu je integrována titanová destička s otvorem o průměru 2 mm: otvor dodává chirurgický laser (1064 nm) do tkáně, zatímco reflexní povrch destičky vede obrazové světlo (400-700 nm) zpět do kamery. Biokompatibilita titanu (splňuje normy ISO 10993) zajišťuje bezpečnost pro použití v těle.
Výběr materiálu závisí na průhlednosti vlnové délky a požadavcích aplikace:
UV (190-380 nm) : Jedinou volbou je tavený oxid křemičitý v kvalitě UV, protože propouští > 90 % UV světla – N-BK7 absorbuje > 50 % UV světla < 300 nm. Tavený oxid křemičitý také odolává žloutnutí způsobenému UV zářením (běžný problém u jiných skel).
Viditelné (400-700 nm) : N-BK7 je nákladově efektivní a propouští > 92 % viditelného světla, takže je ideální pro všeobecné použití. Pro vysoce výkonné viditelné lasery (např. 532 nm, 10 W) je preferován tavený oxid křemičitý pro jeho vyšší LIDT (>10 J/cm² vs. 5 J/cm² pro N-BK7).
NIR (700-2500 nm) : Používá se tavený oxid křemičitý (propustnost >90 % až 2500 nm) nebo germanium (pro střední IR, 2-14 um, propustnost >40 % při 10 um). Infrared je neprůhledné ve viditelném světle, takže vyžaduje IR zarovnávací nástroje.
Reflexní aplikace (jakákoli vlnová délka) : Vhodné jsou titan (odrazivost >85 % 400-2000 nm) nebo sklo potažené hliníkem (odrazivost > 90 % viditelné-NIR) – titan nabízí lepší odolnost proti korozi pro venkovní použití.
Středové otvory (osa otvoru = optická osa desky) udržují koaxiální dráhy paprsku bez bočního posunutí. Otvory mimo osu zavádějí boční posunutí (Δx), vypočítané jako: Δx = Posun díry × sin(θ), kde θ je úhel dopadu paprsku vzhledem k normále desky. Například deska s odsazením 5 mm a θ=10°: Δx = 5 × sin(10°) ≈ 0,87 mm. Toto posunutí je záměrné v systémech, jako jsou posunovače paprsku, kde deska pohybuje paprskem, aniž by změnila jeho směr. Aby se předešlo neúmyslnému vychýlení, musí mít otvory mimo osu toleranci odsazení ±0,05 mm – větší tolerance (±0,1 mm) mohou způsobit odchylku Δx o 0,017 mm, což může způsobit vychýlení systémů s malým paprskem (průměr <1 mm) .
